Преломление света на сферической поверхности при разных показателях преломления сред происходит так: свет, переходя из одной среды с показателем преломления n1 в другую с показателем преломления n2, отражается от второй среды и отклоняется от первоначального направления распространения. 4

Если свет идёт из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, то угол преломления будет больше угла падения. 2 По мере увеличения угла падения интенсивность отражённого луча растёт, а интенсивность преломлённого луча убывает, обращаясь в нуль при предельном угле. 4

При углах падения от предельного угла до π/2 световая волна возвращается в первую среду. 14 Это явление называется полным внутренним отражением. 14

Преломление всегда сопровождается отражением: часть света отражается от границы назад в первую среду. 2

Преломляющую поверхность сферической формы характеризуют переднее и заднее фокусные расстояния, которые зависят от радиуса кривизны поверхности и показателей преломления обеих сред. 45