又稱光波面，對於各向異性光學媒質，它是壹個四次雙葉曲面（單軸晶體情況見圖4）。當光線沿某壹方向傳播時，由光線面上平行於該方向的兩個矢徑的長度乘以真空光速，即得到該方向的兩個光線速度。當給定光線速度時，通過光線面上相應矢徑的端點作光線面的法線，它就是與該光線對應的波矢方向。
光線面對確定晶體的折射光線方向起著重要的作用。各向異性光學媒質中的惠更斯次波即是與光線面相似的曲面。惠更斯次波的包絡面就是光波的波陣面。具體作圖方法見圖5。BD下方為晶體，設光線由E傳播至B需時間t,圖中兩曲面就是以vrt為矢徑作得的光線面的相似曲面,DF和DG就是兩折射線方向，DH是光線DG對應的波矢方向。晶體光學幾何作圖法中引入的其他三維曲面較少應用，不再介紹。
旋光晶體對於具有旋光性的晶體，除非在非常接近光軸方向，晶體的旋光性總是疊加於通常的雙折射上，如同壹個微擾，所有有關非旋光性晶體的晶體光學結論只需加上旋光性修正就可用於旋光晶體。在旋光性單軸或雙軸晶體中,任意給定壹個不沿著光軸的波矢方向,則有且只有兩個確定的橢圓偏振光波通過晶體時偏振態不發生改變,兩橢圓的長短軸之比相同,但D旋轉的方向相反，且兩橢圓的長軸分別在由折射率橢球所確定的兩個D的振動方向。由於橢圓長短軸相差懸殊，實際上非常接近平面偏振光。