La luce rifrange quando attraversa il confine di due materiali dissimili perché la velocità e la lunghezza d'onda della luce cambiano in media diversi. La luce non rifrange quando attraversa due media di indizi refrattivi identici, o quando cade perpendicolare all'interfaccia.
La rifrazione della luce da un mezzo in cui viaggia più velocemente verso un mezzo in cui viaggia più lentamente è nella direzione del normale all'interfaccia. Questa forma di rifrazione si verifica quando la luce viaggia dall'aria all'acqua o al vetro perché è più veloce nella prima che nella seconda. La luce che viaggia da un mezzo più lento a uno più veloce si rifrange dalla normale all'interfaccia. Il grado di rifrazione dal mezzo più lento a quello più veloce è uguale e opposto alla rifrazione dal più veloce al più lento. Il grado di rifrazione tra due media è quantificato dai rispettivi indici di rifrazione. Quando il valore dell'indice di rifrazione relativo tra due media aumenta, aumenta anche il grado di rifrazione di un raggio di luce che attraversa l'interfaccia tra i due media. La rifrazione della luce è governata dalla legge di Snell, che afferma che gli indici di rifrazione tra due media sono proporzionali all'inverso dei seni dell'incidente e agli angoli emergenti di un raggio di luce rispetto al normale.
