Pleochroismus (vom Griech. pléon, "zahlreich", und chroa, "Farbe"), Polychroismus, Mehrfarbigkeit bei Lichtdurchgang durch absorbierende doppelbrechende Kristalle bei unterschiedlichen Durchstrahlungs- und Polarisationsrichtungen. Für den P. entscheidend ist die Dispersion der anisotropen Absorption (absorbierende Kristalle), d.h. die Abhängigkeit der Absorption von der Wellenlänge, der Polarisations- und der Ausbreitungsrichtung. In Richtung der Absorptionsachsen kann unterschiedliches Farbverhalten bezüglich beider Polarisationsrichtungen vorliegen. Beispielsweise erscheint ein Rubin (roter Korund, Al₂O₃, einachsig) in polarisiertem weißem Licht, das sich senkrecht zur optischen Achse im Kristalle ausbreitet und im Hauptschnitt schwingt (außerordentlicher Strahl), gelbrot. Dreht man den Kristall, bis die Polarisationsrichtung senkrecht zum Hauptschnitt steht (ordentlicher Strahl), so erscheint er blaurot. Das Licht schwingt jeweils parallel zu einer der Symmetrieachsen des Kristalles. Die beiden Farben werden daher Achsenfarben genannt.

Wird unpolarisiertes weißes Licht eingestrahlt, so ist der entstehende, als Flächenfarbe bezeichnete Farbeindruck eine additive Mischung der beiden Achsenfarben. Bei optisch einachsigen Kristallen kann es zwei Strahlrichtungen (parallel und senkrecht zur optischen Achse) mit extrem unterschiedlichen Flächenfarben geben, weshalb man von Dichroismus (Zweifarbigkeit) spricht. (Manche Autoren verstehen jedoch unter Dichroismus primär die Eigenschaft eines Stoffes, Licht unterschiedlicher Polarisationsrichtung verschieden stark zu absorbieren.) Bei optisch zweiachsigen Kristallen können drei derartig ausgezeichnete, senkrecht aufeinander stehende Strahlrichtungen existieren, was man als Trichroismus (Dreifarbigkeit) bezeichnet. Ein Beispiel für Dichroismus bietet Turmalin, eines für Trichroismus Bleiacetat.

Eine Abart des P. ist der zirkulare Dichroismus bei optisch aktiven Kristallen.

P. wird im allgemeinen mit dem Polarisationsmikroskop beobachtet, und zwar nur mit dem Polarisator, ohne Analysator, bei Drehung des Kristalles auf dem Mikroskoptische. Beide senkrecht zueinander schwingenden Wellen einer Ausbreitungsrichtung kann man nebeneinander im Dichroskop betrachten.

Geschichtliches. P. wurde 1809 erstmals von P. L. A. Cardier beobachtet, 1816 fanden J. B. Biot und T. I. Seebeck, daß Turmalin diesen Effekt zeigt.