Vannak olyan anyagok, amelyek egy különleges tulajdonsággal rendelkeznek: eltérő mértékben nyelik el a jobbra, ill. balra cirkulárisan poláros fényt. Ezt a jelenséget nevezzük cirkuláris dikroizmusnak.
Mint láttuk, bármely lineárisan poláros fény felbontható egy jobbra és egy balra cirkulárisan poláros fény összegére. Ebből következik, hogy ha egy lineárisan poláros fényt cirkuláris dikroizmust mutató közegen engedünk át, akkor a fény jellemzői megváltoznak, hiszen a közeg eltérő mértékben nyeli el a két cirkuláris komponenst.
Az alábbi animáció azt mutatja, mi történik, ha egy síkban (függőleges síkban) poláros hullámot (ezt az ábrán világoskék szín jelöli) áteresztünk egy olyan közegen, amely a hullám egyik irányba cirkulárisan poláros összetevőjét egyáltalán nem nyeli el (ez az ábrán a piros színnel jelzett cirkuláris hullám), a másik irányba cirkulárisan poláros összetevőjét viszont jelentős mértékben elnyeli (ez az ábrán a zöld színnel jelzett cirkuláris hullám).
Itt is elhelyeztünk egy-egy metszősíkot az anyagminta előtt és után, és a síkoknak a fénysugárral alkotott metszéspontjában berajzoltuk az egyes hullámokhoz tartozó térerősségvektorokat. Az alábbi képen a két metszősík szembőlnézeti képét látjuk, bal oldalon az anyagminta előtti, jobb oldalon az anyagminta utáni képet:
Mit látunk? Azt, hogy a pirossal jelzett komponens változás nélkül halad át a közegen, a zölddel jelzett komponens pedig legyengül, kb. a 36%-ára. A két komponens összege pedig már nem lineárisan poláros hullám lesz; a térerősségvektor immár nem egy egyenes mentén rezeg, hanem egy ellipszis mentén forog körbe-körbe. Az ilyen hullámot nevezzük elliptikusan poláros fénynek.
Figyeljük meg, hogy az ellipszis nagytengelye párhuzamos az eredeti fény polarizációs síkjával. Ez mindig így van, függetlenül attól, hogy a közeg melyik cirkuláris komponenst nyeli el jobban. Az elliptikusan poláros fény körbeforgásának irányát viszont az szabja meg, hogy melyik cirkulárisan poláros komponens marad erősebb a közegen való áthaladás után. Esetünkben tehát az elliptikusan poláros fény ugyanarra forog, mint a piros színnel jelzett, a közegen gyengülés nélkül áthaladt fény.
A valóságos anyagoknál természetesen nemigen fordul elő, hogy valamelyik cirkulárisan poláros komponenst egyáltalán nem nyelik el. Rendszerint mindkettőt elnyelik, csak eltérő mértékben. Az ábrán csak az egyszerűség kedvéért tüntettünk fel olyan helyzetet, amikor az egyik komponensre teljesen átlátszó az anyag.
Az, hogy a síkban poláros fény mennyire válik elliptikussá a közegen való áthaladás után, a két cirkuláris komponensre vonatkozó elnyelés különbségétől függ. Szélsőséges esetben az anyag az egyik cirkuláris komponenst gyakorlatilag teljesen kioltja - ekkor a síkban poláros hullámból gyakorlatilag teljesen kör alakú hullám válik, hiszen a másik cirkuláris komponens eltűnik.
Jegyezzük tehát meg: a cirkuláris dikroizmus a síkban poláros fényt elliptikusan polárossá teszi.
Megjegyzés: A "dikroizmus" szó kétféle elnyelést ("kétszínűséget") jelent. Ha nem áll előtte a "cirkuláris" jelző, akkor a síkban poláros fényre vonatkozik: egyszerű dikroizmusról beszélünk akkor, ha egy anyag a valamely síkban lineárisan poláros fényt eltérő mértékben nyeli el, mint a rá merőleges síkban lineárisan poláros fényt. Az igen erős dikroizmust mutató anyagok polárszűrőnek alkalmasak, hiszen egy meghatározott irányban polarizált fény számára gyakorlatilag átlátszóak, míg a rá merőleges irányban polarizált fény számára gyakorlatilag átlátszatlanok.