也稱為二次電光（QEO）效應的克爾效應是材料響應于所施加的電場的折射率的變化。 克爾效應與普克爾效應不同，因為誘導的指數變化與電場的平方成正比，而不是線性變化。 所有材料顯示克爾效應，但某些液體比其他液體顯示更強烈。 克爾效應于1875年被蘇格蘭物理學家約翰·克爾（John Kerr）發現。
通常考慮克爾效應的兩種特殊情況，這些都是克爾電光效應或克爾效應。
例如，電壓在電極材料的影響下的應用領域，材料成為雙折射，不同指標的折射光偏振平行或垂直應用領域。在不同的折射率，Δn是由
其中λ是光的波長，K是克爾常數，E是電場的強度。 當光線垂直于電場的方向入射到其上時，折射率的這種差異導致材料像波片一樣起作用。 如果材料放置在兩個“交叉”（垂直）線性偏振器之間，當電場關閉時不會發出光，而幾乎所有的光將被傳輸到電場的一些最佳值。 克爾常數的較高值允許通過較小的施加電場實現完整的傳輸。
一些極性液體，如硝基甲苯和硝基苯表現出非常大的克爾常數。 填充有這些液體之一的玻璃電池稱為克爾電池。 這些常用于調制光，因為克爾效應對電場的變化非常快。 這些設備的光可以在高達10GHz的頻率下進行調制。 由于克爾效應相對較弱，典型的克爾電池可能需要高達30kV的電壓才能實現完全透明。 這與Pockels電池相反，Pockels電池可以在更低的電壓下工作。 克爾細胞的另一個缺點是最好的可用材料硝基苯是有毒的。 一些透明晶體也被用于克爾調制，盡管它們具有較小的克爾常數。
在缺乏反轉對稱性的媒體中，克爾效應通常被更強大的普克爾效應掩蓋。 然而，克爾效應仍然存在，并且在許多情況下可以獨立于普克爾效應貢獻來檢測。