(lit. «doble refracción»). Toda sustancia transparente (excluyendo a los materiales amorfos ya los pertenecientes al sistema cúbico) presenta la propiedad de que la luz pasa a través de ella con dos velocidades diferentes, que corresponden a los dos índices de refracción.

El valor numérico de la birrefringencia, para un mineral determinado, es la diferencia entre el índice de refracción más alto y el índice de refracción más bajo. Un rayo de luz que pasa a través de una lámina delgada de un mineral, se dividirá en dos rayos, uno rápido y otro lento, y la diferencia entre los correspondientes índices de refracción variará desde un mínimo a un máximo, de acuerdo con la orientación del corte de la lámina en relación a los ejes cristalográficos, Un efecto característico, es la formación de una doble imagen, Como lo demuestra el hecho de observar un carácter cualquiera a través de un romboedro de espato de Islandia. (Colores de polarización; Direcciones de vibración).