エナンチオマー同士は平面偏光を同じ大きさだけ逆方向に回転させる（この違いを符号で表す）。したがって1：1のエナンチオマーの混合物は旋光性を示さないため光学不活性といえる。このような等量混合物をラセミ体（racemate）あるいはラセミ混合物（racemic mixture）という。かつては個々の結晶がどちらか一方のエナンチオマーから成るラセミ体の結晶（現在ではコングロメレート（conglomerate）と呼ぶ）のことを「ラセミ混合物」と呼んだが、現在では「ラセミ混合物」は「ラセミ体」と同じ意味で使われる。なお、個々の結晶が等モルのエナンチオマー対の分子化合物からなるラセミ体の結晶をコングロメレートと区別してラセミ化合物（racemic compound、昔はracemateとも）と呼ぶ。もし一方のエナンチオマーが、もう一方のエナンチオマーに変化しながら平衡に達するならば、この過程をラセミ化（racemization）という。たとえば、比旋光度の項で示した(+)-アラニンのような光学活性酸は、化石の中で第三級C-H結合が開裂することにより非常にゆっくりとラセミ化し、その結果、光学活性が減少することが分かっている。
旋光度を測る際、光源と偏光子、計測対象である物質を容れる試料セルに検光子そして旋光計（polarimeter）が用いられる。波でもある光はあらゆる方向に振動しているのでそのまま旋光計に通してもどのくらい傾いたのか、そもそも旋光が起こったのかどうかもはっきりしない。光を偏光子（フィルター）に当てると特定の面内に振動している光のみが通り、他は遮断される。この光を平面偏光と呼ぶが、光学活性体の入った試料セルに辿り着くと平面偏光はまるで横から力を加えられたように回転する。まるで風に当てられてくるくる回る風車の刃のように回転する平面偏光は試料セルを通過したのち検光子にぶつかる。偏光子を通った後も光はあらゆる方向に分散してしまっているが、検光子を通過する光の強度を測定することで旋光度を測量できる。検光子は実はフィルターであり回転している。分光したといっても偏光子の指定する面と繋がる面の強度が最も強いので、回転しているフィルターを通過した光が最も強度の高かった時の、検光子のどれぐらい傾いていたかを測ることで光がどの程度回転させられたか解明できる。
舞台は若葉会総合病院に戻る。実年代と同じく2000年4月に物語が始まっている。いずみが３年目～５年目を描いた物語である。物語そのものは尾崎・沢田夫婦の間に長女・まりあが誕生するところから始まり(この時点ではいずみが３年目)、ストーリーの本格展開は尾崎翔子の産休からの復帰、その時点で朝倉いずみが4年目となっており、さらに新人ナース・赤木まどかと研修医・高杉健太郎が初出勤する日から始まる。パート1から登場し続けているいずみ、尾崎翔子、沢田俊介の3人が系列の第2病院から総合病院へ戻り、パート2から初登場の大島冴子もまた総合病院に異動になっている。看護部長兼外科婦長として、パート1終了時点で同ポストだった根本が再登場する。ただし、パート1でレギュラーだった桜井・中原らその他のナースは本作からは一切登場していない。第1話で根本の口から、いくつかの施設が統廃合されたことが明かされた。このため、尾崎が産休中に第2病院が廃止されて、上記の4名が異動になったことになるが、作風上、パート1とパート2の世界観がクロスオーバーした形になっている。いずみが初めて指導係を担当することになった。しかし、指導をする新人の赤木はわがままで自己中心的な性格でもあった。いずみをはじめナース一同は気が気でならない。本シリーズからいずみの新たな交際相手で3人目の研修医・高杉健太郎、高杉の指導医・浜野雄一、そして新たな大島取り巻きトリオのナース・上原真弓、工藤幸子、松坂弘子が登場する。また、第14話 - 第16話には高杉の大学時代の先輩でシリーズで唯一の女医・桂木京子が登場する。そしてさらに、第18話・第19話にはいずみの元彼でパート1に出演していた水島が、研修を終えた一人前のドクター&高杉の恋のライバルとして再登場した。一方、パート2の研修医でいずみの恋人役だった牧原は一度も登場しなかった。ただし、第11話でのいずみと尾崎が飲酒するシーンで尾崎がいずみの過去の恋愛遍歴について語り、「牧原は地方の病院に行ったきりで、音信不通になって（いずみとの恋人関係が）自然消滅になった」と話すシーンがあり、牧原の存在については語られていた。シリーズおよび火曜9時枠の連続ドラマとしては唯一の2クール作品。第7話では大島が全シリーズ通して唯一、黒メガネ姿から本来の伊藤かずえの姿にチェンジするシーンもあった。同棲し様々な危機を乗り越え、最終的にいずみと高杉が結婚することになった（大島と浜野も結婚）。高杉のアメリカ研修から戻ってくるシーンからは、いずみが５年目になる。主要キャストである沢田役の長塚京三はこのシリーズが最後となり、以後沢田は映画版では娘のまりあとアメリカ旅行中、パート4以降では渡米（尾崎と離婚）したという設定となっている。長塚の降板理由は諸説あるが真相は不明で、なおかつこのシリーズを最後に長塚のフジテレビの連ドラ出演は2010年の『月の恋人〜Moon Lovers〜』まで10年間待つことになる。企画の段階で江頭美智留が脚本から降板し、それまでプロデュースを務めていた両沢和幸が脚本・演出にも携わることとなったことによって、微妙に作風が変化した。エンディングに出演者がダンスするという演出が初めて使われたドラマである。ロケ地は、院内のシーン（スタジオ収録以外）と外観には都立豊島病院が使われている。