极向克尔效应, 即磁化强度 M 与介质表面垂直时的克尔效应;

横向克尔效应, 即 M 与介质表面平行, 但垂直于光的入 射面时的克尔效应;

纵向克尔效应, 即 M 既平行于 介质表面又平行于光入射面时的克尔效应（如下图所示）.

在磁光存储技术中主要应用的是极向克尔效应。

法拉第效应和克尔效应示意图

极向和纵向克尔磁光旋转都正比于样品的磁化强度。通常极向克尔旋转最大、纵向次之。偏振面旋转的方向与磁化强度方向有关。横向克尔磁光效应中实际上没有偏振面的旋转，只是反射率有微小的变化，变化量也正比于样品的磁化强度。1898年P.塞曼等人证实了横向克尔磁光效应的存在。克尔磁光效应的物理基础和理论处理与法拉第效应的相同，只是前者发生在物质表面，后者发生在物质体内；前者出现于仅在有自发磁化的物质（铁磁、亚铁磁材料）中，后者在一般顺磁介质中也可观察到。它们都与介电张量非对角组元的实部、虚部有关。

塞曼效应

塞曼效应是荷兰物理学家塞曼在 1896 年发现的。他发现，发光体放在磁场中时，光谱线发生分裂的现象。是由于外磁场对电子的轨道磁矩和自旋磁矩的作用，或使能级分裂才产生的。其中谱线分裂为2条(顺磁场方向观察)或3条（垂直于磁场方向观察）的叫正常塞曼效应；3条以上的叫反常塞曼效应（见塞曼效应）。

塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化，为研究原子结构提供了重要途径。塞曼效应也可以用来测量天体的磁场。1908 年美国天文学家海尔等人利用塞曼效应，首次测量到了太阳黑子的磁场。

磁光效应

当左、右旋圆偏振光在置于磁场中的媒质内传播而有不同的吸收系数时，入射的线偏振光传播一段距离后会变为椭圆偏振光，这个效应叫法拉第椭圆度效应或磁圆二向色性效应,简记为MCD。法拉第椭圆度和法拉第旋转均由媒质的介电张量非对角组元的实部和虚部决定。

科顿－穆顿效应

又称磁双折射效应，简记为MLB。科顿－穆顿效应是 1907 年科顿和穆顿发现的。。佛克脱在气体中也发现了同样效应，称佛克脱效应，它比前者要弱得多。当光的传播方向与磁场垂直时，平行于磁场方向的线偏振光的相速不同于垂直于磁场方向的线偏振光的相速而产生的双折射现象。其相位差正比于两种线偏振光的折射率之差，同磁场强度大小的二次方成正比

当光的传播方向与外磁场方向垂直时，媒质对偏振方向不同的两种光的吸收系数也可不同。这就是磁的线偏振光的二向色性，称磁线二向色性效应，简记为MLD。

MCD、MLB、MLD的物理起因、宏观表述及量子力学处理都与法拉第效应类同(实际上可同时完成)。MLB和MLD通常比MCB和MCD要弱得多，但它们与磁场强度（磁化强度）的二次方成正比。因此对这些效应的测量除能得到物质中能级结构的信息外，还能用于微弱磁性变化（单原子层的磁性）的研究。

磁光效应

克尔磁光效应的最重要应用就是观察铁磁材料中难以捉摸的磁畴。因不同磁畴区的磁化强度的不同取向使入射偏振光产生方向、大小不同的偏振面旋转，再经过检偏器后就出现了与磁畴相应的明暗不同的区域。利用现代技术,不但可进行静态观察,还可进行动态研究。这些都导致一些重要发现和关于磁畴、磁学参数的有效测量。

光磁效应

光照射物质后,物质磁性（如磁化率、磁晶各向异性、磁滞回线等）发生变化的现象。早在1931年就有光照引起磁化率变化的报道，但直到1967年R.W.蒂尔等人在掺硅的钇铁石榴石 (YIG)中发现红外光照射引起磁晶各向异性变化之后才引起人们的重视。这些效应多与非三价离子的代换有关，这种代换使亚铁磁材料中出现了二价铁离子，光照使电子在二、三价铁离子间转移，从而引起磁性的变化。因此，光磁效应是光感生的磁性变化，也称光感效应。当然这只是一种机制，其他机制的光磁效应在光存储、光检测、光控器件方面的应用还在研究之中。