Lorsqu’un rayon de lumière frappe une surface, il peut être réfléchi, réfracté ou absorbé. Lorsque la lumière est réfléchie, l'angle entre le rayon incident (le rayon lumineux avant qu'il n'atteigne la surface) et le rayon réfléchi (le rayon lumineux après avoir atteint la surface) est égal à l'angle entre le rayon incident et la normale à la surface (une ligne perpendiculaire à la surface au point d'incidence).
Dans le cas d’un miroir plan, la surface est plane, donc la normale à la surface est perpendiculaire au miroir. Lorsqu’un rayon de lumière frappe normalement un miroir plan, cela signifie que le rayon de lumière se déplace parallèlement à la normale à la surface. Dans ce cas, l’angle entre le rayon incident et la normale à la surface est nul. Puisque l’angle entre le rayon incident et le rayon réfléchi est égal à l’angle entre le rayon incident et la normale à la surface, l’angle entre les rayons incident et réfléchi est également nul.
En d’autres termes, lorsqu’un rayon lumineux frappe normalement un miroir plan, il se reflète directement sur lui-même.