빛이 매질의 경계면에서 굴절되는 정도는 두 매질의 굴절률과 매질의 경계 면, 빛이 이루는 각도에 따라 달라진다. 모든 물질은 물질 속에서의 빛의 속도에 따라 정해지는 굴절률을 가지고 있다. 진공의 굴절률은 1이고, 물의 굴절률은 1.33이며, 유리의 굴절률은 1.5이다. 큰 굴절률을 가질수록 그 매질 속에서의 빛의 속도는 느리다.

네덜란드의 물리학자 스넬의 이름을 따서 스넬의 법칙이라 부르는 굴절 법칙은 빛이 두 매질의 경계에서 어떻게 행동하는지를 알려준다. 위에 있는 매질의 굴절률이 아래 있는 매질의 굴절률보다 작은 두 매질을 생각해보자. 스넬의 법칙에 의하면, 위쪽으로부터 두 매질의 경계 면에 도달한 빛은 입사각보다 작은 굴절각을 가지고 휘어져 진행한다. 입사각이 클수록 굴절각도 커진다. 빛이 굴절률이 높은 매질에서 굴절률이 작은 매질로 진행할 경우, 굴절된 빛은 경계 면에 수직한 직선으로부터 입사한 빛보다 더 멀어진다. 다시 말해 입사각보다 굴절각이 더 크다.