Диспе́рсия опти́ческого враще́ния, зависимость угла поворота плоскости поляризации света в веществе от частоты света (его длины волны). Дисперсия оптического вращения имеет место в веществах с естественной и наведённой оптической активностью, при магнитном вращении плоскости поляризации (см. Эффект Фарадея) и при вращении, возникающем вследствие дифракционных эффектов на макроструктуре жидких кристаллов. Дисперсия оптического вращения связана с круговым дихроизмом – различным поглощением света, поляризованного по кругу вправо и влево, – так же, как и обычная линейная дисперсия света связана с поглощением света.

Характер дисперсии оптического вращения зависит от свойств и строения вещества и от физического процесса, который создаёт это вращение. Классическая электронная теория, представляющая молекулу как два связанных между собой, близко расположенных осциллятора, объясняет возникновение оптической активности наличием разности фаз световой волны в местах нахождения осцилляторов. Эта модель неплохо описывает и дисперсию оптического вращения.

В гиротропных газах, пара́х, жидкостях и растворах, в которых межмолекулярным взаимодействием можно пренебречь, дисперсия оптического вращения определяется строением молекул и их электронными переходами. Величина угла поворота зависит от числа молекул в единице объёма, частоты электронного перехода. В твёрдых телах дисперсия оптического вращения определяется свойствами молекул (комплексов, ионных группировок), их расположением, а также вкладом коллективных эффектов, зависящих от зонной структуры. Дисперсия оптического вращения наблюдается на колебательных и вращательных переходах в молекулах и на оптической и акустической ветвях колебаний решётки.

Измерения дисперсии оптического вращения применяются при исследовании естественной оптической активности молекул и дают информацию об их строении. Особенно широко эти методы используются при исследовании сложных молекул, комплексов и биополимеров. Явление очень чувствительно к межмолекулярным взаимодействиям. Измерения дисперсии оптического вращения на спектрополяриметрах дают информацию о тонких деталях структуры кристаллов, о малейших изменениях их структуры и симметрии, обнаруживая ничтожную (порядка $10^{–3}– 10^{–4} \,нм$) деформацию молекул. Перспективно применение дисперсии оптического вращения в жидких кристаллах при конструировании элементов памяти, модуляции и записи информации.