Τα μόρια μιας μεμονωμένης ουσίας έχουν συχνά τις ίδιες ιδιότητες, αλλά μπορούν να προσανατολιστούν διαφορετικά σαν να είναι αριστερόχειρα ή δεξιόχειρα. Το φως, πολωμένο κατά μήκος μιας μόνο κατεύθυνσης, μπορεί να περάσει μέσα από μια δομή όπως ένας κρύσταλλος και να περιστραφεί προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση. Εάν τείνουν να διασκορπίζουν το φως με αυτόν τον τρόπο, έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά και φαίνεται να είναι κατοπτρικά είδωλα το ένα του άλλου, αυτά τα μόρια ονομάζονται συχνά χειρόμορφα εναντιομερή. Η οπτική δραστηριότητα αναφέρεται στο πώς μια χειρόμορφη ουσία μπορεί να περιστρέψει την πόλωση του φωτός και να την κάνει πιο αμυδρή. Ένα πολόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση αυτής της δραστηριότητας, χρησιμοποιώντας ένα δείγμα του υλικού για να ελέγξει την οπτική του δραστηριότητα από πρώτο χέρι.
Η μοριακή δομή μιας ουσίας τυπικά καθορίζει τη σχέση μεταξύ χειρομορφίας και οπτικής δραστηριότητας. Ανάλογα με το υλικό, το επίπεδο του πολωμένου φωτός μπορεί να κατευθυνθεί προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού ή αριστερόστροφα. Δύο πανομοιότυπα μόρια που επηρεάζουν το φως σε αντίθετες κατευθύνσεις ονομάζονται εναντιομερή. Μια ίση ποσότητα από το καθένα συνήθως ακυρώνει το αποτέλεσμα. Εάν όμως η μία χειρόμορφη ουσία κυριαρχεί στην άλλη, οι ιδιότητές της θα περιστρέφουν τα φωτεινά κύματα προς την αντίστοιχη κατεύθυνση.
Ένα πολόμετρο χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση της οπτικής δραστηριότητας. Το μπροστινό φίλτρο πολώνει το εισερχόμενο φως που περνά μέσα από ένα σωλήνα γεμάτο με το δείγμα που μετράται. Υπάρχει συνήθως ένας αναλυτής στο τέλος του σωλήνα και στο παρελθόν, όπου το αποτέλεσμα μπορεί να παρατηρηθεί από το ανθρώπινο μάτι. Εάν το επίπεδο πολωμένο φως περιστρέφεται, τότε είναι γενικά πιο αμυδρό, ενώ το αποτέλεσμα μπορεί να εξουδετερωθεί περιστρέφοντας τον φακό ανάλυσης. Το επίπεδο οπτικής δραστηριότητας μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας έναν τύπο του αριθμού των μοιρών που περιστρέφεται αυτός ο φακός.
Η οπτική δραστηριότητα μετριέται συχνά στην οργανική χημεία, συνήθως σε άτομα άνθρακα. Μπορεί επίσης να παρατηρηθεί σε οπτικά ενεργές ενώσεις όπως η ζάχαρη και ακόμη και η γλυκίνη, ένα αμινοξύ. Υπάρχουν δύο σχεδόν πανομοιότυπες μορφές ενός μορίου σε καθεμία από αυτές τις ουσίες. Γνωρίζοντας ποιο είναι αυτό που απαιτεί πειραματισμό, αλλά είναι συχνά σημαντικό με τα φαρμακευτικά προϊόντα. Ορισμένα φάρμακα για την κατάθλιψη και την αρθρίτιδα είχαν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία στις χειρόμορφες μορφές τους, επομένως μια μορφή του μορίου πρέπει να φιλτραριστεί.
Ανακαλύφθηκε στα μέσα του 1800, η οπτική δραστηριότητα χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για τον εντοπισμό κρυστάλλων τρυγικού οξέος στο γαλλικό κρασί. Μελετάται στη σύγχρονη εποχή όσον αφορά την κβαντομηχανική, καθώς και τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Η οπτική δραστηριότητα εμφανίζεται τόσο σε οργανικά όσο και σε ανόργανα μόρια.