Полное внутреннее отражение происходит только при переходе из оптически плотной среды в менее плотную, потому что более плотная оптическая среда при определённых углах не выпускает из себя лучи, все они отражаются внутрь неё. 2

Это следует из того, что волна выйдет из оптически плотной среды только в том случае, если будет выполнен закон Снелла. 1 В случае полного внутреннего отражения ни один физически возможный угол не позволяет выполнить этот закон, и поэтому волна может отражаться обратно только в оптически плотную среду. 1

Таким образом, явление полного внутреннего отражения наблюдается только при переходе светового луча из среды с большим абсолютным показателем преломления в среду с меньшим абсолютным показателем преломления вещества. 5