Komponentene til permittiviteten kan grupperes i en 3×3 symmetrisk matrise. Den har generelt tre egenverdier , og som tilsvarer brytningsindekser i tre forskjellige . De optiske egenskapene til slike materialer blir derfor spesielt kompliserte og studeres innen krystalloptikken. Det enkleste og mest kjente fenomen her er dobbeltbrytning.