二向色性是一種光學特性，指的是某些物質對光的吸收係數依賴於入射光的偏振狀態。
當自然光入射到某些晶體上時，這些晶體產生的兩種折射光（o光和e光）的強度可能不相等，這種現象就是二向色性。這種性質使得某些晶體對不同振動方向的電矢量有不同的吸收率，這種差異與晶體本身和光波的波長都有關係。例如，電氣石（Toumaline）是一種表現出強烈二向色性的晶體，在沿不同軸觀看時，會呈現兩種不同的顏色。
二向色性也可以用來描述某些玻璃材料，這種材料可以從不同角度改變光線的顏色。此外，電致二向色性是一種化學化工術語，指的是各向異性分子在電場中取向時所引起的光吸收各向異性。