光學活性（見旋光異構）介質在其吸收峰附近表現出來的特徵的旋光色散(ORD)(見旋光譜)和（或）圓二色性(CD)現象。每個躍遷都對應一個科頓效應。科頓效應分正、負兩種，由圓二色性的符號或者根據旋光色散曲線的峰的位置來確定：圓二色性符號為正或者正的旋光色散峰在較長波長λ方向時，稱為正的科頓效應。理論上可以證明：當生色基團的躍遷電偶極矩與磁偶極矩方向相同（即躍遷時電荷沿右手螺旋路徑運動）時，出現正的科頓效應；反之則出現負的科頓效應（見圖）。
科頓效應中的兩種曲線有密切關系：每一圓二色性成分對應於一個旋光色散成分，兩者之間有克雷默-克羅尼格型的積分變換關系：
當ORD和CD用摩爾單位時，S＝(4500ln10)/π。科頓效應的幾個特征量之間有以下定量關系：
([φ]p-[φ]v)／100＝40.28Δεmax＝0.0122[θ]max
Δv1／2＝0.925(vp-vv)
式中[φ]p和[φ]v分別為 ORD曲線的極大和極小摩爾旋光度；Δεmax＝(εL-εR)max是對左圓和右圓偏振光的摩爾消光系數之差的極大值；[θ]max是CD曲線的摩爾橢圓率的極大值；Δv1/2是CD曲線的 Δεmax/2處的峰寬；vp和vv是ORD曲線的極大和極小值所在點的頻率。此外，ORD曲線拐點的頻率對應於CD曲線極大值的頻率，而與指定CD吸收帶相聯系的旋轉強度正比於該CD曲線極大值下的面積與CD極大值的波長之比，故後者可用來估計疊加的科頓效應中各個成分的貢獻。