L'indice de réfraction est défini comme le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans un milieu. La vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans un milieu sont mesurées dans les mêmes unités (par exemple, mètres par seconde). Le rapport de ces deux quantités sera donc un nombre sans unité.

Pour illustrer cela, prenons un exemple. Supposons que la vitesse de la lumière dans le vide soit de 299 792 458 mètres par seconde et que la vitesse de la lumière dans un milieu soit de 225 000 000 mètres par seconde. L'indice de réfraction du milieu serait :

$$n =\frac{c}{v} =\frac{299 792 458 \text{ m/s}}{225 000 000 \text{ m/s}} \environ 1,33$$

Comme vous pouvez le constater, les unités de mètres par seconde s’annulent, nous laissant un nombre sans unité. C'est pourquoi l'indice de réfraction est souvent exprimé sans aucune unité.