产生负折射率现象有两类材料。一类材料是由于局域共振机制导致介电常数和磁导率同时为负,既材料具有有效的负折射率。这类材料又被称为特异材料(meta materials)。Smith等人的有缝谐振环阵列就属于特异材料。但是有缝谐振环阵列结构具有较大的损耗和较窄的负折射带宽,在应用中会受到许多限制。另一类材料是光子晶体,其本身并不具有有效的负折射率,但在某些特殊情况下光子能带的复杂色散关系会导致负折射现象。