光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。特性:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中。由于光在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。在折射现象中，光路是可逆的。
注意:在两种介质的分界处(不过有时没有)，不仅会发生折射，也发生反射，例如在水中，部分光线会反射回去，部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同，折射光线光速与入射光线不相同。
光，也是一种波，光波折射的原因可以用著名的唯象理论惠更斯原理解释。光的折射原理传播介质的改变是导致波发生折射的重要原因(具体原因详见词条最后"光波折射的机理")。
一列平行光波由介质1射向介质2，a，b是这列光波的两条波线(光线)，由于未经过介质2前，a，b两波线波速、频率等完全一样，由于与临界面成一定角度，所以当波线a到达临界面上的A点时，波线b刚刚传到B点(图中虚线AB⊥波线b)。当然波线a传到临界面后不会停止传播，它会在A点形成一个子波源，分别向介质1和介质2以圆周式向四周发射波，其波速不变，依然和之前的波线a与波线b的波速等相等，只是以圆周形式向四周发射波。我们假设光波在介质1中的传播速度大于在介质2中的传播速度。
若波线b由B点传播到临界面上的B'点所用时间为t，则在t时间内，由于同位于介质1，波速不变，子波源A向介质1中传播的波前与A的距离(即在介质1中的半圆A的半径)就是波线b由B点传到B'的距离(即BB'的长度)，形成波的反射。而子波源A向介质2中传播的波前与A的距离(即在介质2中的半圆A的半径)却小于BB'，因为波在介质2中的传播速度小于在介质1中的传播速度，相同时间t内，速度v>v'，所以路程S>S'，形成波的折射。波线b到达临界面上的B'后，也将会以子波源的形式向四周发射波，所以B'传播的波前可以看作就是B'这个点。根据惠更斯原理，连接B'的波前(即点B')与A在介质1和介质2中传播的波前(即过B'分别作两个半圆的切线B'M和B'N，切点分别为M，N，图中所示绿色直线)则切线B'M和B'N就是波前的包络面(即折射和反射后所形成的新的波前)，所形成两条的新的波线总是垂直于包络面，即AM⊥B'M，AN⊥B'N。则射线AN就是光线a的折射光线，射线AM就是光线a的反射光线。
光由光密(即光在此介质中的折射率大的)媒质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。光由光密媒质进入光疏媒质时，要离开法线折射，如图所示。当入射角θ增加到某种情形(图中的e射线)时，折射线延表面进行，即折射角为90°，该入射角C称为临界角。若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均反回光密媒质(如图f、g射线)，此现象称为全反射。这就是光纤通信的原理。只有在光线从光密介质射入光疏介质时才会产生。光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的定量关系是:sinC=1/n从这个关系式可以看出，介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。水的临界角为48.8°，各种玻璃的临界角为32°~42°，金刚石的临界角为24.4°。
全反射是自然界里常见的现象。例如，水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故。
