磁光效应包括法拉第磁致旋光效应、科顿-穆顿效应、克尔磁光效应和塞曼效应等。

当线偏振光在某些磁光介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光的偏振面将发生偏转，这称为法拉第磁致旋光效应，最早由M.法拉第于1845年发现。偏振旋转角度与光在介质中的传播距离、磁感应强度的乘积成正比，即：

式中系数是费尔德常数，与介质性质和光频率有关。偏振旋转方向取决于磁场方向和磁光介质性质，而与光的传播方向无关。因此当光的传播方向相反时，旋光方向不倒转，即法拉第效应是非互易效应。这种非互易性质在微波和光的通信中有重要应用，许多微波、光的隔离器、环行器、开关就是用旋光性磁性材料制作的。利用法拉第效应，还可实现光的显示、调制等许多重要应用。

当左、右旋圆偏振光在置于磁场中的介质内传播而有不同的吸收系数时，入射的线偏振光传播一段距离后会变为椭圆偏振光，这个效应称作法拉第椭圆度效应或磁圆二向色性效应，简记为MCD。法拉第椭圆度和法拉第旋转均由介质的介电张量非对角组元的实部和虚部决定。

当光在某些磁光介质中传播时，若在垂直于光的传播方向上加一外磁场，则平行于磁场方向的线偏振光的相速度不同于垂直于磁场方向的线偏振光的相速度而产生双折射的现象。首先由A.科顿和H.穆顿于1907年发现。此时介质表现出单轴晶体的性质，光轴沿磁场方向，主折射率之差与磁感应强度的平方成正比，故此效应亦称磁致双折射效应。当介质对两种偏振方向的光的吸收率也不同时，就表现出二向色性，称为磁二向色性。科顿-穆顿效应可用于物质能级结构的研究和单原子层的磁性研究等。

当线偏振光入射到磁化物质表面发生反射时，其偏振面发生旋转的现象。1876年由J.克尔发现。按磁化强度和入射面的相对取向，克尔磁光效应分为极向克尔磁光效应、横向克尔磁光效应和纵向克尔磁光效应。极向和纵向克尔磁光旋转都正比于样品的磁化强度，通常极向克尔旋转最大、纵向次之，偏振面旋转的方向与磁化强度方向有关。横向克尔磁光效应实际没有偏振面的旋转，只有反射率的微小变化，变化量也正比于样品的磁化强度。克尔磁光效应的物理机制与法拉第效应相同，只是前者发生在物质表面，后者发生在物质内部。克尔磁光效应最重要的应用是观察铁磁体的磁畴。因不同磁畴有不同的自发磁化方向，引起反射光的偏振面发生不同方向和大小的旋转，通过检偏器观察反射光就可区分与各磁畴对应的明暗不同的区域。

发光体置于足够强的磁场中时，其光谱线发生分裂的现象。1896年由P.塞曼发现。塞曼效应是由于外磁场对电子的轨道磁矩和自旋磁矩的作用，引起能级分裂。其中谱线分裂为2条（顺磁场方向观察）或3条（垂直于磁场方向观察）的称为正常塞曼效应；分裂为3条以上的称为反常塞曼效应。塞曼效应证实了原子具有磁矩和空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子有了更多了解。