La courbure de la lumière lorsqu’elle passe d’un milieu à un autre avec des densités optiques différentes est appelée réfraction. La réfraction se produit parce que la lumière change de vitesse lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre. L'indice de réfraction d'un milieu est une mesure de la réduction de la vitesse de la lumière dans le milieu. Lorsque la lumière passe d’un milieu avec un indice de réfraction inférieur à un milieu avec un indice de réfraction plus élevé, elle se courbe vers la normale (la perpendiculaire à la surface). Lorsque la lumière passe d’un milieu avec un indice de réfraction plus élevé à un milieu avec un indice de réfraction plus faible, elle s’éloigne de la normale.

L'ampleur de la courbure dépend de la différence des indices de réfraction des deux milieux. Plus la différence des indices de réfraction est grande, plus la courbure est importante.

La réfraction est responsable de nombreux phénomènes optiques, tels que la formation d'arcs-en-ciel et la déviation de la lumière à travers les lentilles. Il est également utilisé dans divers appareils optiques, tels que les télescopes, les microscopes et les appareils photo.