Den optiske akse af en krystal er en foretrukken retning i en krystal . Oftest bruges dette udtryk i forbindelse med dobbeltbrydning . På grund af ejendommelighederne ved den indre struktur af krystallen (den specifikke struktur af krystalgitteret, formen af atomerne eller molekylerne af dets bestanddele), forplanter lyset sig langs den optiske akse anderledes end i andre retninger. Så hvis lys forplanter sig langs den optiske akse af en enakset krystal (for eksempel calcit , kvarts ), så vil der ikke ske noget usædvanligt. Men hvis lysstrålen ikke er parallel med den optiske akse, vil den, når den passerer gennem krystallen, opdeles i to: almindelig og ekstraordinær, som vil være gensidigt vinkelret polariseret.
Brydningsindekset for en almindelig stråle er konstant for enhver retning i krystallen, mens brydningsindekset for en ekstraordinær stråle er variabel og afhænger af retningen. I en enakset krystal for en retning parallel med den optiske akse er deres brydningsindekser ens.