Los rayos de luz viajan en línea recta. Cuando golpean una superficie opaca, los rayos rebotan y la luz se refleja en el ojo para que pueda ver una imagen. Cuando la luz incide en un objeto transparente, parte de la luz lo atraviesa. Si esa luz incide directamente en el objeto, continúa viajando en línea recta. Sin embargo, si la luz entra en el objeto transparente en ángulo, cambia de dirección y se dobla.
Esta curvatura de la luz se llama refracción. La refracción se produce porque la luz que entra en un objeto se ralentiza. Cuando entra en ángulo, un lado del rayo de luz entra antes que el otro, disminuyendo la velocidad primero. Puede imaginar esto imaginando un automóvil a alta velocidad que repentinamente tiene los frenos aplicados solo en un lado; el automóvil giraría en la dirección del lado que repentinamente desacelera.
Mirando desde arriba, un objeto debajo del agua parece más grande que en el aire. No es que la imagen que la luz dio a nuestros ojos sea más grande. Es que la imagen está más cerca de nuestros ojos, ya que la luz no pasa directamente hacia abajo, sino que se dobla en relación con la superficie del agua. La luz que pasa directamente hacia abajo sería perpendicular a la superficie del agua, como la línea vertical de la letra T. Una imagen más cercana parece más grande: el objeto submarino se amplía.