Valguse jaoks läbipaistvatel keskkondadel on olemas omadus, mida nimetatakse optiliseks tiheduseks. Võib öelda, et mida suurem on keskkonna optiline tihedus, seda "raskem" on valgusel selles liikuda, st seda väiksem on seal liikuva valguse kiirus.

Levides ühe optilise tihedusega keskkonnast teise valguse levimissuund muutub. Sellist nähtust nimetatakse valguse murdumiseks. Valguse murdumisel on optiliselt tihedamas keskkonnas nurk pinna ristsirge ja kiire vahel alati väiksem kui optiliselt hõredamas keskkonnas.

Valguse optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda murdumisel peaks teatud langemisnurgast suuremate nurkade korral murdumisnurk olema suurem kui 90 kraadi. Selliste nurkade korral valguskiire murdumist enam toimuda ei saa, selle asemel toimub valguse täielik peegeldumine – valgus peegeldub täielikult kahe läbipaistva keskkonna piirpinnalt tagasi.

Kui valgus oma teekonnal esemelt silma murdub, siis tundub meile, et ese asub oma tegeliku asukohaga võrreldes hoopis mujal. ​​​​​​​Silm suudab hinnata vaid selleni jõudnud valguse suunda ning esemete kaugust, ent ei oska kuidagi öelda, kas valgus on vahepeal oma suunda muutnud või mitte. Selle asemel näeme eseme kujutist silma sattunud kiirte pikenduste suunas (vaatesiht).