两个同频率的垂直简谐振动能够合成为一个圆运动，同样，一个圆运动可以分解成一对相互垂直的简谐振动。一个直线简谐振动可以分解为一对圆运动（即左旋圆偏振和
右旋圆偏振为磁光介质中光波的两种传播简谐模式，这就是把一个直线简谐振动分解为一对圆运动的原因）。两个大小相等（皆为A）而不变的旋转矢量。它们的角速度（±ω）大小相等方向相反。设在t=0时刻它们沿某一方向重合，由于过任意时刻Δt后两个矢量的角位移（±ωt）也大小相等方向相反，它们的合矢量E总保持在原来的方向上，这时E的瞬时值为：
由此可见，两个旋转矢量合成一个沿直线作简谐振动的矢量 ，其振幅为2A，方向永远在两分量的瞬时位置的角平分线上。上述结论也可以反过来叙述：即一个沿直线作简谐振动的矢量 ，可以分解成一对左、右旋的旋转矢量，它们的大小是矢量E的振幅之半，角速度的大小是矢量E的角频率ω。
为了解释旋光性，菲涅尔作了如下假设：在旋光晶体中，线偏振光沿光轴传播时分解成左旋和右旋圆偏振光（L光和R光），它们的传播速度UL和VR略有不同，或者说二者折射率nL=C/vL,nR=C/vR不同，因而经过旋光晶体时产生不同的位相滞后：当光束穿出晶体后左、右旋圆偏振光的速度恢复一致，我们又可以把它们合成起来考虑，如前所述，它们合成为一个线偏振光，其偏振方向在两分量瞬时位置的角平分线上。
一束线偏振光通过具有磁矩的物质后，其偏振面相对于入射线偏振光发生了一定的旋转，这个现象称为法拉第磁光效应。当光传播方向反转时，法拉第旋转的左右方向互换，这一点与自然旋光物质很不同，那里左、右旋是由旋光物质决定的，与光的传播方向是否反转无关。
实验表明，其光矢量旋转角度θ与光在
样品中通过的长度l以及沿着光传播方向作用在非磁性物质上的
磁感应强度B成正比，可写为