Изменение направления света при падении на границу двух сред происходит из-за разницы в оптической плотности сред. 2

Например, луч света распространяется в воздухе, где расстояние между молекулами достаточно велико, что позволяет свету распространяться без каких-либо помех. 2 При переходе из воздуха в воду (или стекло, кристалл) луч «замечает», что вещество также состоит из мельчайших частиц, но они расположены друг к другу ближе. 2 «Проталкиваясь» среди молекул, луч теряет свою скорость и изменяет направление. 2

Также причиной преломления является изменение скорости света при переходе из одной прозрачной среды в другую. 1 Например, если свет идёт из менее плотной среды в более плотную, то угол преломления будет меньше угла падения, а если из более плотной среды в менее плотную — больше. 5