Анизотропными являются вещества, у которых физические свойства в разных направлениях проявляются в различной степени. Определенная реакция этих веществ на внешнее воздействие также меняется в зависимости от направления его приложения. Анизотропия по отношению хотя бы к некоторым видам воздействия наблюдается во всех кристаллах, во многих деформированных некристаллических веществах, в агрегатах и скоплениях дискретных частиц или более крупных тел, в которых проявлено параллельное расположение линейных или плоскостных петроструктурных или текстурных элементов. Оптическая анизотропия проявляется в веществах, сквозь которые проходит свет, причем свет определенной частоты в разных направлениях проходит с разной скоростью. Такие вещества двояким образом преломляют проходящий свет и называются двупреломляющими. Анизотропные оптически непрозрачные вещества отражают или поглощают свет в различной степени в зависимости от угла и степени поляризации падающего света.

Большинство горных пород являются анизотропными; под микроскопом или чаще макроскопически в них обнаруживаются линейные или плоскостные элементы строения. Хорошими примерами являются стратифицированные осадочные породы и метаморфические породы, такие как кристаллические сланцы и гнейсы.