偏振（polarization）指的是波动能够朝着不同方向振荡的性质。电磁波、引力波都会展示出偏振现象。传播于气体或液体的声波不会 展示出偏振现象，因为声波只会朝着传播方向振荡。振动对于传播方向的不对称性叫做偏振性，只有横波才有偏振性。 理论概述
大多数光源属于非偏振光源，例如，太阳、白炽灯等等，因为它们所发射出的光波是由一组不同空间特征、频率（波长）、相位、偏振的光波随机混合所组成。为了了解光波的偏振性质，最简单的方法就是先只思考单色平面波，这种波是具有特定传播方向、频率、相位、振荡方向的正弦波。从研究平面波光学系统的性质与行为，可以对于一般案例给出预测，这是因为任何特定空间结构的光波 都可以分解为一组不同频率、不同振幅的平面波，称为其角谱（angular spectrum）。 历史
丹麦科学家拉斯穆·巴多林（Rasmus Bartholin）于1669年发现了光束通过冰洲石（Iceland spar）时会出现双折射现象，假设照射光束于冰洲石，则这光束会被折射为两道光束，一道光束遵守普通的折射定律，称为“寻常光”，另外一道光束不遵守普通的折射定律，称为“非常光”。巴多林无法解释这现象的物理机制。后来，克里斯蒂安·惠更斯注意到这奇特现象，他在1690年著作《光论》的后半部里，对这现象有很详细的论述；他认为，由于空间可能存在有两种不同物质，所以才会出现两道光束，它们分别对应于两个不同的波前以不同的速度传播于空间，所以，这不是很不平常的现象，但是，惠更斯又发现，这两道光束与原本光束的性质大不相同，将其中任何一道光束照射于第二块冰洲石，则折射出来的两道光束，其辐照度会因为绕着光束轴旋转冰洲石而改变，有时候甚至只会剩成一道光束。惠更斯猜想光波是纵波，他想出的简单波动理论不能对这现象给出解释。艾萨克·牛顿猜测，双折射现象意味着组成光束的粒子具有侧面（垂直于移动方向）性质。