异向介质是由亚波长金属或介质单元结构排列而成的周期性结构，它通过设计人工结构的电磁响应来获得与众不同的特殊电磁特性。在过去二十年，随着异向介质设计和发展，以及变换光学理论的提出，使得很多存在于科幻小说中的电磁器件，都具有了实现的可能，从此开启了利用异向介质设计电磁器件的新纪元。伴随着异向介质的蓬勃发展、新型材料的发现以及电磁理论的创新，异向介质成为现代电磁学中设计电磁器件不可或缺的重要方法之一。内容从异向介质的电磁学基础出发，系统性地介绍了异向介质的表征和设计方法，着重讨论了基于异向介质的电磁器件的设计与实现，包括异向介质在隐身器件方面的应用研究、异向介质在电磁极化调控方面的应用研究、异向介质在电磁辐射方面的应用研究等。