Закон прямолинейного распространения света объясняется принципом Ферма (принцип наименьшего времени) следующим образом: свет в однородной среде движется по кратчайшему расстоянию, соединяющему две точки, то есть по отрезку прямой. 2
Принцип Ферма гласит, что свет из одной точки к другой распространяется по такому пути, прохождение которого требует минимального времени по сравнению с любыми другими путями между этими точками. 3
Поскольку свет распространяется в однородной среде с постоянной скоростью, то минимальность времени становится эквивалентной минимальному расстоянию. 2 Таким образом, луч света, который распространяется по прямой, затратит наименьшее время при распространении в прозрачной, оптически однородной среде. 3