当光线斜着从一种透明介质进入另一种透明介质时（例如从空气进入水中），光的传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。光在不同介质中的传播速度不同是导致折射的原因。
光的折射遵循斯涅耳定律（Snell's Law）：

• 共面性：折射光线位于入射光线和法线所决定的平面内；
  
• 正弦比恒定：折射角的正弦与入射角的正弦之比与入射角大小无关，仅由两种介质的性质决定。
  

其数学表达式为： $$n_1 \times \sin(\theta_1) = n_2 \times \sin(\theta_2)$$ 式中：$n_1$ 和 $n_2$ 分别是第一种介质和第二种介质的绝对折射率（常简称为折射率）；$\theta_1$是入射角；$\theta_2$是折射角。

折射率（n）是描述光在介质中传播速度的物理量，定义为光在真空中的速度（c）与光在介质中的速度（v）之比，即 n = c / v​ 。介质的折射率越大，光在其中传播的速度越慢。

真空的折射率为1，把介质相对于真空的折射率称为绝对折射率。当光从光速较大（折射率较小，称为光疏介质）的介质斜射入光速较小（折射率较大，称为光密介质）的介质时，例如从空气射入水中，折射角小于入射角，折射光线偏向法线。反之，当光从光密介质斜射入光疏介质时，例如从水射入空气中，折射角大于入射角，折射光线偏离法线。

应用：
凸透镜成像
光线先从空气（折射率小）进入透镜（折射率大），第一次折射向法线偏折；再从透镜回到空气，第二次折射远离法线偏折 —— 两次偏折共同让光线会聚在主光轴。

凹透镜成像
凹透镜因中间薄边缘厚，平行入射的光线经其两次折射（遵循光的折射定律）后向远离主光轴的方向发散，发散光的反向延长线会形成虚像。

笔在水中”弯折“
现象： 示意图： 如图示，一支铅笔部分浸入水中，在空气与水的界面处，观察到铅笔呈现“折断”或“错位”的视觉现象。同时，水体的实际深度看起来比真实深度更浅。此现象缘于光从水（折射率为1.33）进入空气（折射率为1）时发生折射，使得水下部分的光线传播方向改变，导致人眼对其产生位置误判，从而形成视觉上的弯曲错觉。