二色性是一箇物理現象，當一束平面偏振光照射到纖維樣品上時，如果入射光的振動方向平行或垂直於纖維軸，那麼在兩個方向上對光的吸收能力不同。這種現象在纖維光學中尤爲重要，因爲纖維可能會預先經過染色，從而產生染色二色性。
二色性可以分爲不同的類型，包括圓二色性（CD）、線性二色性（LD）和磁性圓二色性（MCD）。圓二色性涉及圓偏振光的二色性，即左旋光和右旋光的差分吸收。線性二色性則主要用於研究分子功能和結構，通過平行或垂直於一箇取向方向軸的光吸收差異來測量。磁性圓二色性是指材料在強磁場作用下，電子躍遷到不同的激發態，這些激發態對左旋和右旋圓極化光的吸收不同，導致材料出現磁性圓二色的性質。
在有色寶石中，二色性表現爲o光和e光（尋常光和非常光）具有不同的顏色。這是因爲寶石中的晶格結構對光的吸收不同，導致不同振動方向的偏振光吸收不同。