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磁场方向线偏振光的相速度而产生的双折射现象。

科顿-穆顿效应由法国科学家A.A.克顿^[注]和H.穆顿^[注]于1907年在液体中共同发现，亦称磁致双折射效应。此时介质表现出单轴晶体的性质，光轴沿磁场方向，两个线偏振光相位差正比于两种线偏振光的折射率之差，而其折射率之差正比于磁感应强度大小的二次方。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-穆顿效应不但可以用于研究物质中的能级结构的信息，还可以用于研究磁性材料，甚至是单原子层材料中的微弱磁性变化。