Krystallinske materialer kan ha forskjellige brytningsindekser forbundet med forskjellige krystallografiske retninger. En vanlig situasjon med mineralkrystaller er at det er to forskjellige brytningsindekser, og de kalles birefringente materialer. Hvis y – og z-retningene er ekvivalente med hensyn til de krystallinske kreftene, er x-aksen unik og kalles materialets optiske akse. Forplantningen av lys langs optisk akse ville være uavhengig av polarisasjonen; det elektriske feltet er overalt vinkelrett på optisk akse, og det kalles vanlig-eller o-bølge. Lysbølgen med E-feltet parallelt med den optiske aksen kalles den ekstraordinære-eller e-bølgen. Birefringent materialer brukes mye i optikk for å produsere polariserende prismer og retarder plater som kvartbølgeplaten. Å sette et birefringent materiale mellom kryssede polarisatorer kan gi opphav til interferensfarger.
et mye brukt birefringent materiale er kalsitt . Dens birefringence er ekstremt stor, med brytningsindekser for o – og e-stråler på 1.6584 og 1.4864 henholdsvis.
| Opprinnelsen til birefringence | noen birefringent materialer |