Dobbel brytning er en optisk egenskap til et materiale som har en brytningsindeks som avhenger av lysets polarisasjon og forplantningsretning. Dobbeltbrytning kvantifiseres vanligvis som den maksimale forskjellen mellom brytningsindeksene som vises av et materiale. Krystaller med ikke-kubiske krystallstrukturer er generelt dobbeltbrytende, det samme er plast under mekanisk påkjenning.
