Os arcabouços teóricos das propriedades quirópticas de materiais e campos eletromagnéticos são revisados. Com base nesses fundamentos, sistemas quirópticos podem ser compreendidos, e fenômenos quirópticos complicados podem ser descritos.

Avanços recentes em nanomateriais artificiais e campos ópticos estruturados expandiram o conceito de fenômenos quirópticos. Contudo, fenômenos quirópticos se originam de processos complicados que envolvem transições entre estados com paridades opostas, portanto, os fundamentos dos processos quirópticos são necessários para uma interpretação sólida dos fenômenos. Aqui, frameworks teóricos sobre propriedades quirópticas de materiais eletromagnéticos são discutidos no contexto de sistemas microscópicos (difusores quirópticos discretos) e macroscópicos (meios quirópticos contínuos).

Um 'objeto quiral' refere-se a um objeto tridimensional que não pode ser sobreposto à sua imagem no espelho usando apenas translações e rotações. Esses objetos quirais interagem de maneira diferente com as luzes polarizadas circularmente à esquerda e à direita, e a diferença de absorção nessas duas polarizações circulares (dicroísmo circular) tem sido amplamente usada para caracterizar propriedades quirópticas dos objetos quirais. Contudo, a quiralidade (geométrica) é uma propriedade qualitativa; isso é, não dizemos que a mão de uma é mais quiral do que a mão de outra. Por outro lado, os efeitos quirópticos observados são quantidades mensuráveis. Ao introduzir parâmetros quirópticos, os efeitos quirópticos podem ser descritos e o grau de quiralidade eletromagnética pode ser definido e quantificado.

Adicionalmente, propriedades quirópticas de campos eletromagnéticos são discutidas no contexto da densidade local de quiralidade de campo e seu fluxo, que foram definidas como a quiralidade ótica e a helicidade ótica. Também, feixes helicoidais com momento angular orbital intrínseco são discutidos como outra classe de luz quiral.

De um modo geral, um fenômeno quiral envolve dois objetos quirais, onde um objeto quiral interage de maneira diferente com outro objeto quiral e seu enantiômero (imagem de espelho). Em fenômenos quirópticos, um dos objetos quirais é a própria luz. Ao reconhecer que a luz também pode ser quiral, o grau de quiralidade do campo também pode ser quantificado.

Vários fenômenos quirópticos são discutidos no âmbito do uso de parâmetros quirópticos idênticos dos campos e materiais. Esta abordagem fornece uma compreensão clara de vários fenômenos quirópticos, incluindo quiralidade intrínseca e extrínseca, espalhamento enantiosseletivo, sensoriamento molecular, e efeitos optomecânicos. Este artigo de revisão será útil para compreender fenômenos quirópticos complicados e para projetar e otimizar sistemas e campos quirópticos com figura de mérito bem definida.