I en dobbeltbrytende krystall tilsvarer en optisk akse en retning som er karakteristisk ved at hastigheten for lys som forplanter seg i denne retningen er uavhengig av dets polarisasjonsretning. Derfor vil upolarisert lys som forplanter seg i denne retningen, ikke splittes opp i en ordinær og en ekstraordinær stråle. Se dobbeltbrytning. Dobbeltbrytende krystaller har enten én eller to optiske akser.