Een zonnensteen is een mineraal, meestal calciet, die een gepolariseerd licht kan produceren. Het heeft een eigenschap die bekend staat als dubbele breking, waarbij een lichtstraal in tweeën wordt gesplitst als het door de steen gaat. De twee stralen bewegen dan in verschillende richtingen met verschillende snelheden.

Wanneer het licht van de zon door de atmosfeer van de aarde reist, wordt het gepolariseerd door de luchtmoleculen. Een zonnensteen kan dit gepolariseerde licht detecteren en de richting van de zonnestralen bepalen, zelfs als de zon verborgen is achter wolken of mist. Dit gebeurt doordat de steen het gepolariseerde licht filtert en alleen de stralen doorlaat die loodrecht op de richting van de zonnestralen trillen.

Om de zonnensteen te gebruiken, houdt men de steen tegen de hemel en draait het totdat de helderheid van het licht dat door de steen gaat, maximaal is. Dit betekent dat de steen zich in lijn bevindt met de gepolariseerde stralen van de zon. Door vervolgens de hoek van de steen te meten ten opzichte van de horizon, kan de positie van de zon worden bepaald. Dit was vooral handig voor Vikingzeilers die de zonnestralen nodig hadden om hun koers te bepalen.

Het gebruik van zonnenstenen wordt tegenwoordig niet meer zo vaak toegepast, omdat er nauwkeuriger en betrouwbaardere technologieën zijn om de positie van de zon te bepalen, zoals GPS-systemen en zonnewijzers. Echter, zonnenstenen zijn nog steeds een interessant voorwerp voor verzamelaars en geologen, vanwege hun unieke eigenschappen.