Явление полного внутреннего отражения в оптических устройствах используется, например, в волоконной оптике. 24 Волна передаётся по световоду — гибкому волокну из высокочистого кварцевого стекла, покрытому оболочкой из того же кварца, но с примесями, снижающими показатель преломления. 2 За счёт многократного полного отражения свет может быть направлен по любому пути, прямому или изогнутому. 2

Также явление полного внутреннего отражения применяется в медицине в эндоскопии. 1 Жгуты из тонких световодов используют для изготовления эндоскопов, которые применяются для визуального исследования полых внутренних органов. 4

Ещё одно применение этого явления — ювелирная промышленность. 1 При огранке камней угол между гранями подбирается так, чтобы происходило полное отражение света. 2 Это позволяет наблюдать характерный блеск бриллиантов. 1