Pri prechode svetelného lúča z jedného optického prostredia do druhého sa lúč čiastočne odráža a čiastočne láme tak ako je naznačené na obrázku. Treba si pamätať, že všetky uhly sa merajú od kolmice na rozhranie medzi prostrediami.

Pre odrazený lúč platí, že uhol odrazu sa vždy rovná uhlu dopadu. Smer prechádzajúceho lúča sa dá vypočítať pomocou Snellovho (Willebrod Snell – 1620) empirického zákona:

(12.12.1.)

Tento zákon odvodený z pozorovaní je priamym dôsledkom všeobecnejšieho Fermatovho princípu.

Snellov zákon nehovorí nič o rozdelení intenzity I_dop dopadajúceho lúča medzi intenzitu I_od odrazeného a intenzitu I_pr prechádzajúceho lúča. Intenzitu prechádzajúceho a odrazeného lúča možno vypočítať, avšak prislúchajúce vzťahy sú zložité. Vo všeobecnosti platí, s narastajúcim uhlom dopadu sa zmenšuje intenzita prechádzajúceho lúča a zväčšuje sa intenzita odrazeného lúča. Pre veľké uhly dopadu sa prakticky všetko dopadnuté svetlo odráža od rozhrania dvoch prostredí. V takomto prípade sa rozhranie dvoch prostredí správa ako „dokonalé“ zrkadlo.

Lom svetla na rozhraní spôsobuje, že ryby pohybujúce sa pod hladinou vidíme na inom mieste ako sa v skutočnosti nachádzajú na inom mieste ako ich vidíme. Výsledkom je, že neskúsený „lovec“ nedokáže zasiahnuť oštepom rybu pod hladinou, tak ako to robia indiáni.

Ak svetelný lúč prechádza z prostredia s vyšším indexom lomu do prostredia s nižším indexom lomu dochádza pri istom hraničnom uhle dopadu k javu úplného odrazu lúča na rozhraní dvoch prostredí. Tento jav sa nazýva totálny odraz na rozhraní. Hraničný uhol dopadu od ktorého nastáva totálny odraz sa nazýva Brewsterov uhol.