如果入射光是平面偏振光，则磁圆二色性将使它在传播过程中变为椭圆偏振光。在空间的固定点，它的电矢量末端沿椭圆形轨迹运动。椭圆的长轴相对于入射光的偏振面旋转一定角度，即磁致旋光现象。椭圆的短轴与长轴之比称为椭圆率。通常介质对左圆和右圆偏振光吸收率的差别，相对于吸收率本身来说是很小的，但现代仪器设备仍能精确测定它。磁圆二色性和磁致旋光同样源于塞曼效应。

磁圆二色性由A、B、C三项贡献。A项来自基态和(或)激发态的塞曼分裂，该项随频率的变化具有吸收曲线对频率微商的形式。显然，若基态和激发态都不是简并的，则A项的贡献为零。B项来自外加磁场引起的基态和(或)激发态与其他一些能态的混合。这种混合作用总是存在的。这使磁致旋光和磁圆二色性成为一种对任何物质都存在的普遍效应。因为混合作用与被混合态的能级之差成反比，所以，若基态和激发态的近邻都没有可被混合的能态，则B项的贡献很小。C项来自加上磁场以后产生的基态能级分裂及其集居数的变化，由玻耳兹曼定律可知，集居数的变化与温度有关。因此,C项是温度的函数。当基态非简并时,C项的贡献为零。B项或C项随频率的变化与吸收曲线类似。由于磁圆二色性是消光度的差值,测量的灵敏度很高，用普通吸收方法不能分辨的塞曼分裂，可以用磁圆二色性谱来研究。