Uurides valguse kaksikmurdumist Islandi paos (vt. IV § 5.2), märkas juba C. Huygens, et nii tavaline kui ka ebatavaline kiir on pärast kristalli läbimist omandanud mingi uue omaduse, mis esialgsel valguskiirel puudus. Nimelt kiire langemisel teisele Islandi pao kristallile, mille peatasand on paralleelne esimese kristalli peatasandiga, puudub kaksikmurdumine. See ilmneb alles teise kristalli pööramisel, kusjuures mõlema kiire intensiivsused sõltuvad pöördenurgast. Huygensile jäi nähtus arusaamatuks. Newton omistas selle nähtuse põhjal nii valguskiirele kui ka -korpusklile sisemise polaarsuse ja nägi siin korpuskliteooria olulist eelist laineteooria ees. Formaalse seletuse kirjeldatud nähtusele, valguse polarisatsioonile, andis Prantsuse sõjaväeinsener Étienne-Louis Malus (1775–1812). 1808. a. märkas ta, et samade omadustega nagu Islandi pagu läbinud kiir on ka veepinnalt nurga all 52°45' peegeldunud kiir. Nähtus oli jälgitav ka peegeldumisel teistelt läbipaistvatelt keskkondadelt, ainult nurk sõltus aine murdumisnäitajast. Ehitanud kahe peegeldava pinnaga polariskoobi, tegi ta kindlaks kiire intensiivsuse sõltuvuse polarisatsioonitasandite-vahelisest nurgast – Malusi seaduse.

Samal aastal (1808) kuulutas Pariisi TA välja konkursi kaksikmurdumise parima matemaatilise teooria loomiseks. Preemia sai É. Malusi töö „Théorie de la double réfraction de la lumière dans les substances cristallies“ („Valguse kaksikmurdumise teooria kristalsete ainete korral“), mis ilmus 1811. Malus üritas selgitada nähtust Newtoni korpuskliteooria abil, omistades korpusklitele orientatsiooni: harilikus valguses esinevad kõikvõimalikud orientatsioonid, kaksikmurdumine ja polariseeriv peegeldumine eraldavad välja kindla orientatsiooniga valguseosakesed. Niisugune tõlgendus oli tugevaks löögiks Youngi laineteooriale.

Valguse polarisatsioon köitis ka teisi uurijaid. 1811–15 formuleeris David Brewster (1781–1868) omanimelise seaduse: peegeldunud kiir on täielikult polariseeritud, kui peegeldunud ja murdunud kiir on omavahel risti. Prantsuse akadeemik François Jean Dominique Arago (1786–1853) leidis 1811. a., et ka Kuult, komeetidelt ja vikerkaarelt tulev valgus on osaliselt polariseeritud, saades nii veelkordse kinnituse, et see valgus on peegeldunud päikesekiirgus. Samal aastal avastas ta kromaatilise polarisatsiooni üheteljelistes kristallides ja polarisatsioonitasandi pöördumise kvartsis. Viimaseid katseid kordas 1812. a. Jean-Baptiste Biot (1774–1862) ja tegi 1815. a. kindlaks ringpolarisatsiooni (viimast olevat juba 1811. a. näinud ka Arago). Samal aastal avastas ta kaksikmurdumise turmaliinis ja turmaliini omaduse neelata tugevasti tavalist kiirt. Sellel nähtusel põhines W. Herscheli konstrueeritud lihtne polaroid (1820). Veelgi parema polaroidi – Nicoli prisma – leiutas Edinburghis 1828. a. William Nicol (1770–1851). Töödega polarisatsioonitasandi pöördumise kohta rajas Biot ka sahharimeetria alused (1836).