Оптической осью кристалла называется направление внутри анизотропного кристалла, проходя вдоль которого луч света не двупреломляется. В кристаллах средней сингонии такое направление единственное, поэтому они являются оптически одноосными. В кристаллах низшей сингонии существует две оптические оси, поэтому они являются оптически двуосными.
Одноосные и двуосные кристаллы могут быть как оптически положительными, так и оптически отрицательными.

Кристаллы будут оптически положительными, если наибольшая ось индикатрисы Ng совпадает с оптической осью (для одноосных) или с биссектрисой острого угла оптических осей (для двуосных) кристалла.
Кристаллы будут оптически отрицательными, если наименьшая ось индикатрисы Np совпадет с оптической осью (для одноосных) или с биссектрисой острого угла оптических осей (для двуосных) кристалла.

Определение оптической осности кристалла производится по характеру коноскопической фигуры в сечении, перпендикулярном оптической оси (для одноосных) или биссектрисе оптических осей (для двуосных). Такие сечения характеризуются самой низкой интерференционной окраской. При выборе сечения с наинизшей интерференционной окраской необходимо учитывать двупреломление минерала. Для минералов со слабым двупреломлением это сечение должно быть почти черным, со средним и сильным - серым, а для минералов с очень сильным двупреломлением может иметь светло-серую или белую интерференционную окраску.

Коноскопическая фигура одноосных кристаллов в сечении, перпендикулярном оптической оси, представляет собой черный крест, ветви которого параллельны нитям окуляра. Центр креста совпадает с оптической осью кристалла. При вращении столика микроскопа, если оптическая ось кристалла точно сопадает с оптической осью микроскопа крест должен оставаться неподвижным. Ширина креста коноскопической фигуры (четкость этого креста) зависит от двупреломления минерала.
У минералов с низким двупреломлением наблюдается широкий нечеткий крест, а просветления заметны только на краях поля зрения, расположенных под углом 45° к главным сечениям николей.
У минералов со средним двупреломлением просветленные между ветвями креста участки имеют серую, светло-серую и белую интерференционную окраску.
У минералов с высоким двупреломлением вокруг центра креста видны концентрические изохроматические (цветные) кольца.

Коноскопическая фигура двуосных кристаллов в сечении, перпендикулярном биссектрисе оптических осей, представляет собой крест, напоминающий крест одноосных кристаллов. Однако при повороте столика микроскопа этот крест не остается неподвижным, как в одноосных кристаллах, а распадается на две гиперболы, расходящиеся в противоположные квадранты. В вершинах этих гипербол располагаются оптические оси кристалла.
Характер коноскопической фигуры двуосных кристаллов можно определять и в сечении, перпендикулярном одной из оптических осей кристалла. В таком разрезе она будет представлять собой одну гиперболу. При вращении столика микроскопа гипербола будет изгибаться, оставаясь в поле зрения.

Определение оптического знака кристалла проводится с помощью компенсатора - карцевой пластины (для низкодвупреломляющих минералов) или кварцевого клина (для высокодвупреломляющих минералов) в сечении, перпендикулярном оптической оси (для одноосных) или биссектрисе оптических осей (для двуосных) кристалла.
Определение оптического знака одноосного кристалла:

При введении кварцевой пластины параллельно прорези микроскопа интерференционная окраска в II и IV квадрантах коноскопической фигуры понизится (желтые цвета), так как в этом направлении в кристалле располагаются колебания необыкновенного луча, являющегося в положительном минерале осью Ng. В противоположных квадрантах I и III интерференционная окраска повысится (синие цвета), так как с направлением введения пластинки совпадают колебания обыкновенного луча , являющегося в положительном кристалле осью Np. Ветви креста коноскопической фигуры при этом окрасятся в красный цвет (это цвет самой пластинки).
Таким образом, можно рекомендовать следующее правило: если при введении пластинки, по длине которой располагается ось Np, в I и III квадрантах коноскопической фигуры будет наблюдаться повышение интерференционной окраски, а во II и IV - понижение, то минерал положительный; для отрицательных минералов наблюдается обратное явление.
При определении знака с помощью кварцевого клина, получив коноскопическую фигуру , клин постепенно вводят в прорезь микроскопа (тонким концом вперед) и наблюдают за передвижением интерференционных колец. В положительных минералах в I и III квадрантах кольца перемещаются к центру, т.е. интерференционная окраска увеличивается, а во II и IV квадрантах кольца перемещаются от центра, т.е. интерференционная окраска уменьшается. В отрицательных минералах перемещение колец происходит в обратном направлении.

Определение оптического знака двуосного кристалла:

В разрезах, перпендикулярных острой биссектрисе, знак определяют только в том случае, когда гиперболы при повороте столика микроскопа не уходят из поля зрения, т.е. когда разрезы легко отличаются от разрезов, перпендикулярных тупой биссектрисе. В остальных случаях определение знака кристалла проводят в разрезе, перпендикулярном оптической оси.
При определении знака в сечении, перпендикулярном острой биссектрисы, поворачивают столик микроскопа до максимального расхождения гипербол и вводят кварцевую пластинку. Если по длине пластинки располагается ось Np, то в положительных кристаллах повышение интерференционной окраски (синий цвет) наблюдается I и III квадрантах, в отрицательных кристаллах - во II и IV.
Определение оптического знака кристалла в сечении, перпендикулярном оптической оси, производится по тому же принципу.

Порядок определения осности и оптического знака минерала