Unter dem Begriff Kerr-Effekt versteht man das Auftreten von Doppelbrechung bei Anlegen von hohen elektrischen Feldern in zuvor optisch isotropen Systemen. Dieser Effekt kommt zustande, indem ein linear polarisierter Lichtstrahl in einen außerordentlichen, parallel zum elektrischen Feld schwingenden Strahl und einen ordentlichen senkrecht dazu aufspaltet, die im Medium eine unterschiedliche Wellenlänge haben. Dies resultiert in einer Phasendifferenz der beiden Komponenten, was nach Durchtritt durch die Probe zu elliptisch polarisiertem Licht führt. Die Phasenverschiebung läßt sich hinter einem Analysator aus der gemessenen Lichtintensität berechnen.
Voraussetzungen für das Auftreten eines Kerr-Effektes sind zum Einen eine Anisotropie der optischen Polarisierbarkeit der Probe, die das Auftreten von Doppelbrechung bewirkt. Desweiteren ein permanentes oder induziertes Dipolmoment, das im elektrischen Feld zu einer Vorzugsrichtung der anistropen Teilchen führt, deren Beiträge zur Doppelbrechung sich ansonsten zu Null mitteln würden.