对于固体，旋光度与物质厚度成正比，其表达式为：&#981；=αL（1），其中L为通光方向的厚度，单位为毫米，α为光线通过1毫米厚固体时振动面旋转的角度，称为该物质的旋光率。对于溶液或液体，旋光度不仅与光线在液体中通过的距离有关，还与其浓度成正比，表达式为：&#981；=α·C·L (2)，其中α是该溶液的旋光率，它在数值上等于偏振光通过单位长度（1分米）、单位浓度（每毫升溶液中含有1克溶质）的溶液后引起振动面旋转的角度。旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率，这种现象称为旋光色散。旋光色散现象使得在测量旋光率时需要考虑光的波长。通常采用钠黄光的D线（λ=5.3纳米）来测定旋光率。如果已知待测旋光性溶液的浓度C和液体层厚度L，可以通过测量旋光度&#981；来确定溶液的旋光率。