摩尔折射度是由于在光的照射下分子中电子云（主要是价电子）相对于分子骨架的相对运动的结果，一般用符号R表示。摩尔折射度可作为分子中电子极化率的量度，其定义式为：R=(n²-1)/(n² 2)·M/ρ。其中n为折射率；M为摩尔质量；ρ为密度。摩尔折射度与入射光的波长有关，若以钠光D线为光源（属于高频电磁波，λ=5893Ǻ），所测得的折射率以n_D表示，相应的摩尔折射度以R_D表示。根据麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的电磁场理论，物质的介电常数ε和折射率n之间有如下关系：ε(λ)=n²(λ)，即ε和n均与波长λ有关。将上式代入即可得到摩尔折射度的定义式。

摩尔折射度的意义在于摩尔折射度具有加和性，即某分子的摩尔折射度等于该分子中各化学键的折射度之和。例如：三氯甲烷分子（CHCl₃）中包括一个碳氢键（C-H）和三个碳氯键（C-Cl），该分子的摩尔折射度即为所有键折射度之和，即R=R_C-H 3R_C-Cl=（1.676 3×6.51）cm³/mol=21.21cm³/mol。利用此计算值与实验测量结果进行比较，从而可以确定化合物的结构，还可用于鉴别化合物，及分析混合物的组成等。