Un caleidoscopio funziona riflettendo la luce che si scontra con una superficie riflettente come uno specchio. Ha due o più specchi posti uno di fronte all'altro. L'assemblea dello specchio è circondata da una custodia, con un occhiello all'estremità degli specchi e una collezione di oggetti all'altra estremità.
Queste superfici riflettenti formano tipicamente un triangolo o una forma a V. Quando un caleidoscopio viene girato, i pezzi si muovono e si può vedere un design diverso. I riflessi rimbalzano avanti e indietro all'interno del tubo creando varie immagini. Ciò che una persona vede guardando attraverso il buco dell'occhio non è mai esattamente lo stesso due volte. Tipicamente, i caleidoscopi hanno una collezione di pezzi di vetro, perline e bottoni che formano disegni intricati e attraenti. Ciò è in parte dovuto alla simmetria. Tutte le immagini ripetute sono simmetriche rispetto all'immagine a fianco. Una combinazione precisa di superfici riflettenti produce immagini simmetriche precise.
Gli oggetti all'interno di un movimento caleidoscopio, questo è il motivo per cui dopo aver ruotato o scuotere il contenitore, gli oggetti non hanno mai la stessa disposizione una seconda volta. Inoltre, non è possibile avere due design completamente identici. Forme diverse si formano quando le riflessioni dell'oggetto si spostano da un lato all'altro e si fondono con gli altri. Tre o più specchi creano un design con motivi geometrici e più intricati e riflessi infiniti. Ad esempio, un caleidoscopio con tre specchi crea complessi riflessi triangolari.
