Когда произвольный луч света попадает на поверхность двулучепреломляющего материала, свет с поляризацией, соответствующая обыкновенному и необыкновенному лучам, распространяется несколько различными путями. Неполяризованный свет состоит из равного количества энергий любых двух ортогональных поляризаций, и даже поляризованный свет (за исключением особых случаев) будет иметь некую энергию в каждой из этих поляризаций. Согласно закону преломления Снеллиуса, угол преломления будет регулироваться эффективным коэффициентом преломления, который различается между этими двумя поляризациями.
Это ясно видно, например, в призме Волластона, которая предназначена для разделения входящего света на две линейные поляризации с использованием двулучепреломляющего материала (например, кальцита).
Кроме того, особая форма двулучепреломления происходит в случаях, когда оптическая ось не совпадает с преломляющей поверхностью (не перпендикулярна к ней); в этом случае электрическая поляризация двулучепреломляющего материала не совпадает с направлением электрического поля волны для необыкновенного луча. Направление потока энергии (направление вектора Пойнтинга) для этой неоднородной волны находится под некоторым углом к направлению волнового вектора, что приводит к разделению лучей. Таким образом, даже в случае перпендикулярного падения, когда угол преломления равен нулю (согласно закону Снеллиуса, независимо от значения коэффициента преломления), необыкновенный луч может распространяться под углом. Обычно этот опыт проводится с использованием кусочка кальцита, вырезанного соответствующим образом по отношению к его оптической оси, помещенного над текстом, как на фотографии.
