Oś optyczna jest kierunkiem osi symetrii tych cząsteczek.
Zjawisko dwójłomności może się także pojawić pod wpływem czynników zewnętrznych jak: pole elektryczne (elektrooptyczne zjawisko Kerra), w tym również pole elektryczne samych fotonów (optyczne zjawisko Kerra; pole magnetyczne (zjawisko Faradaya, zjawisko Cottona-Moutona).
Wynika to z faktu, że anizotropowe cząsteczki nie są ułożone regularnie, ale mogą posiadać ładunki na swoich końcach (są dipolami), wtedy pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego układają się tak, aby ich momenty dipolowe były równolegle do niego. Zjawisko to wykorzystywane jest w ekranach LCD. Nieuszeregowane cząsteczki mogą być także uporządkowane pod wpływem ściskania lub rozciągania materiału (tak jak pozwijane nitki prostują się, kiedy są rozciągane).
Promień zwyczajny i nadzwyczajny W krysztale jednoosiowym podczas załamania promień wchodzący do kryształu rozdziela się na dwa. Jeden z nich to promień zwyczajny, spełnia on prawo Snelliusa, leży w płaszczyźnie padania, oznaczany jest symbolem (ang. ordinary). Dla tego promienia kierunek drgań pola elektrycznego jest prostopadły do jego płaszczyzny głównej.