有些有機化合物，特別是很多的天然有機化合物，在分子結構上呈現為螺旋形。這樣的構成能使偏振光的振動平面旋轉一定的角度α，其中使偏光振動向左旋轉的為左旋性物質，使偏光振動向右旋轉的為右旋性物質。

角度α就是相對應得旋光度。旋光度的大小和樣品管的長度（即溶液厚度）成正比。在一定的范圍內與溶液的濃度大約為正比關系。此外，旋光度還和溶劑、溫度、波長等因素有密切的關系。

所以有必要使用一個標準，以便于比較光學活性化合物的旋光度大小，這個標準就是比旋光度，用于考察單位濃度，單位溶液厚度下的旋光度。

比旋光度是旋光物質重要的物理常數之一，經常用它來表示旋光化合物的旋光性。通過測定旋光度，可以檢驗旋光性物質的純度并測定它的含量。測定旋光度的基本結構及其測量原理如下圖。

光線從光源經過起偏鏡，再經過盛有旋光性物質的旋光管時，由于物質具有旋光性，使得產生的偏振光不能通過第二個棱鏡，必須旋轉檢偏鏡才能通過。檢偏鏡轉動角度由標尺盤上移動的角度表示，此讀數即為該物質在此濃度時的旋光度α。

旋光度α除了與樣品本身的性質有關以外，還與樣品溶液的濃度、溶劑、光線穿過的旋光管的長度、溫度及光線的波長有關。一般情況下，溫度對旋光度測量值影響不大，通常不必使樣品置于恒溫器中。因此常用比旋光度[α]_λ^t來表示各物質的旋光性。在一定的波長和溫度下比旋光度[α]_λ^t可以用下列關系式表示：

純液體的比旋光度= [α]_λ^t=α/（d·l）
溶液的比旋光度= [α]_λ^t=100·α/（c·l）

α：標尺盤轉動的角度讀數（即旋光度），用旋光儀測定；
λ：光源的光波長；
d：純液體的密度（單位：g/cm3）；
l： 旋光管的長度（單位：dm）；
c：溶液的濃度（100mL 溶液中所含樣品的質量，g）；
t： 測量時的溫度（℃）。

操作：

1. 溶液樣品的配制：
在分析天平上精確稱取0.1至0.5g 純樣品，溶解，置于25mL的容量瓶中定容，溶劑常選水、乙醇、氯仿等。溶液配好后必須透明無固體顆粒，否則須經干濾紙過濾。當用純液體直接測量其旋光度時，若旋光角度太大，則可用較短的樣品管。

2. 樣品的裝入：
將樣品管的一頭用玻蓋和銅帽封上，然后將管豎起，開口向上，將配制好的溶液或純液體樣品注入到樣品管中，并使溶液因表面張力而形成的凸液面中心高出管頂，再將樣品管上的玻蓋蓋好，不能帶入氣泡，然后蓋上銅帽，使之不漏水。
注意：在玻蓋與玻管之間是直接接觸，而在銅帽與玻蓋之間，需放置橡皮墊圈。銅帽與玻蓋之間不可擰得太緊，只要不流出液體即可。如果旋得太緊，玻蓋產生扭力，使樣品管內有空隙，影響旋光。

3. 旋光儀零點的校正
在測定樣品之前，先校正旋光儀的零點。將樣品管洗干凈，裝上蒸餾水，使液面凸出管口，蓋好蓋子。將樣品管擦干，放入旋光儀內，罩上蓋子；然后開啟鈉光燈，再調節儀器的目鏡的焦點，使視場內三部分的明暗相間，分界線清晰（如圖2.30 所示），記下其讀數。

4. 旋光度的測定
測定之前樣品管必須用待測液洗2～3 次，以免有其它物質影響。依上法將樣品裝入旋光管測定旋光度，這時所得的讀數與零點之間的差值即為該物質的旋光度。記下此時樣品管的長度及溶液的溫度，然后按公式計算其比旋光度。

5. 實驗結束后，洗凈旋光管，裝滿蒸餾水。

注意：
1.一般旋光儀的刻度盤的最小刻度為0.25°，加上游標，可讀至0.01°。
2.在測定零點（或旋光化合物的旋光度）時，必須重復操作至少五次，取其平均值。若零點相差較大，應重新校正。