圆二色（CD）光谱法是一种测量光学活性分子对左旋和右旋圆偏振光吸收差异的技术。它广泛用于快速确定蛋白质二级结构、监测构象变化以及表征配体结合。

CD信号源于圆偏振光与不对称发色团的相互作用。在蛋白质中，肽键在远紫外区（180–250 nm）吸收，CD光谱反映主链构象。α-螺旋产生特征光谱，在190 nm处有正带，在208和222 nm处有负带。β-折叠在195 nm处显示正带，在218 nm处显示负带。无规卷曲结构在200 nm附近有负带，在较长波长处有弱正带。

芳香族侧链在近紫外区（250–350 nm）贡献CD信号，反映色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸残基的三级结构环境。二硫键也在该区域有贡献。近紫外CD的变化表明蛋白质核心堆积的改变。

定量分析使用参考数据库和算法（如CONTINLL、CDSSTR和SELCON3）将CD光谱解卷积为分级的二级结构含量。拟合质量取决于波长范围和所使用的参考集。当光谱至少收集到190 nm时结果最为可靠。

CD还用于通过监测特定波长处的CD信号随温度或变性剂浓度的变化来跟踪热变性和化学变性。熔融温度从解折叠转变的中点确定。

实际考虑因素包括准确的基线扣除、适当的缓冲液选择（避免高吸光组分如咪唑和DTT）以及样品浓度优化。远紫外CD的典型蛋白质浓度为0.1–1 mg/mL，使用0.1 mm光程的样品池。

除蛋白质外，CD还可表征核酸构象（A型、B型、Z型）、多糖结构和手性小分子的绝对构型。同步辐射CD将波长范围扩展到真空紫外，以提高结构分辨能力。