a) Tinh thể đẳng hướng b) Tinh thể lưỡng chiết c) Tinh thể lưỡng trục
Nếu xảy ra trường hợpno > ne, ta có tinh thể đơn trục âm. Các tinh thể đơn trục âm thường gặp là KDP, ADP, BBO. Ngược lại nếu no < ne, ta có tinh thể đơn trục dương, ví dụ như tinh thể ZnGeP2, CO(N H2)2. Dễ dàng thấy rằng trong trường hợp này tiết diện của ellipsoid theo mặt cắt là mặt phẳng (Oxy) sẽ là một đường tròn. Trục Oz vuông góc với đường tròn này và được gọi là trục quang học. Vì chỉ tồn tại duy nhất một trục quang học nên tinh thể loại này được gọi là tinh thể đơn trục (hình2.4b).
Ngoài ra trong tinh thể lưỡng chiết thì chiết suất không chỉ phụ thuộc vào bước sóng mà còn phụ thuộc vào hướng phân cực của chùm sáng truyền đến tinh thể. Do đó sự phụ thuộc của chỉ số chiết suất lên phương truyền của ánh sáng bên trong tinh thể lưỡng chiết (mặt chiết suất) là sự kết hợp của mặt cầu bán kính n0 (đối với chùm tia thường) và elip tròn xoay với bán trục ne và n0 (đối với chùm tia bất thường). Theo hướng của trục z thì mặt cầu và elip tiếp xúc với nhau. Quan sát hình 2.5 ta thấy trong tinh thể đơn trục âm thì hình elip nằm trong mặt cầu , còn đối với tinh thể đơn trục dương thì mặt cầu nằm trong hình elip (hình 2.6). Đặc biệt chiết suất không phụ thuộc phương truyền ánh sáng trong trường hợp phương truyền vuông góc với mặt phẳng Oxy, vì trong mặt phẳng này nx =ny 6=nz, khi đó phương trình dạng tổng quát trở thành: x2 n2 0 + y 2 n2 0 + z 2 n2 e = 1