Riktningen för den reflekterade strålen bestäms av reflektionslagen. Reflektionslagen säger att reflektionsvinkeln är lika med infallsvinkeln. Med andra ord reflekteras den reflekterade strålen i samma vinkel som den infallande strålen, men på motsatt sida av normalen (en linje vinkelrät mot ytan vid infallspunkten).

Riktningen för den reflekterade strålen kan också bestämmas med hjälp av vektorer. Den infallande strålen kan representeras som en vektor som pekar från ljuskällan till infallspunkten på spegeln. Normalen till spegeln kan representeras som en vektor som pekar vinkelrätt mot spegeln vid infallspunkten. Den reflekterade strålen kan representeras som en vektor som pekar från infallspunkten till den punkt där den skär ett plan parallellt med spegeln och på ett avstånd från spegeln lika med avståndet från ljuskällan till spegeln.

Reflektionslagen kan uttryckas matematiskt enligt följande:

$$\theta_r =\theta_i$$

Där:

$$\theta_r$$ är reflektionsvinkeln

$$\theta_i$$ är infallsvinkeln