下图中的透明晶体是一块冰洲石（方解石），透过它我们可以看到下方的字出现了“重影”。旋转方解石晶体，其中的一重“影子”位置保持不变，而另外一重“影子”位置则会发生变化。这个展示的就是方解石晶体的双折射现象。当光线射入玻璃、水这样各向同性的介质时，产生的折射光只有一条，而且通过我们熟悉的折射定律就可以确定这道入射光的偏折角度。
但当一束光射入方解石晶体时，却能够产生两道偏折角度不同、传播速度不同的折射光，这是由方解石晶体各向异性的光学性质决定的。如果透过偏振片观察，还会发现双折射产生的两道折射光都是偏振光，而且偏振方向彼此垂直。
能产生双折射的晶体并不少见，因为除了立方晶系以外，其他的单晶体应该都具有各向异性的光学性质。不过在常见的双折射晶体里方解石应该算是演示效果最好的一种。非晶态物质一般情况下不会出现双折射，但是在一定应力的作用下它们也可以变成各向异性的材料，这就产生了一种名叫“应力双折射”的现象。应力双折射在透明的塑料制品里经常可以观察到，现象也很漂亮。