Forestil dig en ske placeret i et halvt glas vand. Skeen ser ud til at bøje sig ved luft-vandgrænsen. Dette skyldes, at lysstrålerne, der når dine øjne under vandet, skifter retning, når de passerer i luften. Dette fænomen er kendt som brydning. Der er flere faktorer, der bestemmer, i hvilken vinkel en lysstråle vil bøje, når de passerer fra et medium til et andet.
Hvis en lysstråle krydser fra et medium til et andet - fra f.eks. Luft til glas - vinkelret på overfladen mellem medierne, ændrer den ikke retning, den passerer lige igennem. Hvis den imidlertid rammer overfladen i en vinkel mod den vinkelrette, ændrer den retning, når den bevæger sig ind i det andet medium. Vinklen, som lysstrålen laver med vinkelret i det første medium, kaldes indfaldsvinklen. Vinklen, som lysstrålen laver med den vinkelrette i det andet medium, kaldes brydningsvinklen. Forholdet mellem indfaldsvinklen (i) og brydningsvinklen (r) er givet ved Snells lov: sin (r) / sin (i) = ni / nr, hvor ni er brydningsindekset for det første medium og nr er brydningsindekset for det andet medium. For et fast par medier er ni / nr fast. Så det er klart, at når indfaldsvinklen i ændrer sig, ændres brydningsvinklen r også.
Fra Snells lov kan du se, at brydningsvinklen afhænger af forholdet ni / nr af brydningsindekserne for de to medier. Hvis nr er større end ni - for eksempel når lys passerer fra luft (ni = 1,0) til glas (ni = 1,5) - så er brydningsvinklen mindre end indfaldsvinklen, dvs. lysstrålen bøjes mod vinkelret på overfladen mellem de to medier, når den krydser ind i det andet medium. Hvis nr er mindre end ni, bøjes lysstrålen, der kommer ind i et andet medium, væk fra vinkelret på overfladen mellem de to medier.
Brydningsvinklen afhænger også af lysets bølgelængde. Synligt lys i forskellige farver har forskellige bølgelængder og lidt forskellige brydningsindeks. Forskellen er så lille, at du for eksempel ikke ser det, når hvidt lys passerer gennem en flad glasplade. Men når hvidt lys passerer gennem et prisme og brydes to gange på de to overflader, bøjer hver farve i en anden vinkel, og du kan tydeligt se de separate farver.
I nogle specielle tilfælde kan brydningsindekset i et medium afhænge af retningen, i hvilken lys passerer gennem mediet. Visse mineralkrystaller har to forskellige brydningsindekser i to retninger og er kendt som dobbeltbrydende materialer. For eksempel er turmalin en krystal med to brydningsindeks: 1.669 og 1.638. For disse materialer afhænger brydningsvinklen af orienteringen af grænsen mellem mediet med de specielle akser i krystallen.