Lichtrahlen werden am Übergang zweier Materialien mit unterschiedlicher optischer Dichte gebrochen, was man als Lichtbrechung bezeichnet.
So wird das Licht beim Übergang von Luft zu Wasser in der Richtung abgelenkt. Diese Richtungsänderung nennt man Brechung des Lichtes, weil es optisch so wirkt als wäre ein Bruch oder Knick in den Dingen, die ins Wasser eintauchen. Der Brehungsindex lässt sich als Faktor ermitteln und für den Verlauf von Strahlen mit unterschiedlichem Einfallswinkel damit vorhersagen bzw. berechnen.