När ljus passerar från ett medium till ett annat kan det ändra hastighet. Detta gör att ljusvågen böjas eller bryts. Mängden böjning beror på skillnaden i ljusets hastigheter i de två medierna.

Ett mediums brytningsindex är ett mått på hur mycket ljus som böjs när det kommer in i det mediet. Ju högre brytningsindex, desto mer böjer ljuset.

När ljus går från ett medium med ett lägre brytningsindex till ett medium med ett högre brytningsindex böjer det sig mot det normala. Normalen är en linje vinkelrät mot mediets yta.

När ljus passerar från ett medium med ett högre brytningsindex till ett medium med ett lägre brytningsindex böjer det sig bort från det normala.

Ljusets böjning kan göra att föremål ser ut att vara i andra positioner än de faktiskt är. Till exempel verkar ett sugrör i ett glas vatten vara trasigt vid vattenytan. Detta beror på att ljuset från halmen bryts när det passerar från luften till vattnet.

Refraktion används också i linser för att fokusera ljus. Linser är böjda bitar av glas eller plast som kan användas för att konvergera eller divergera ljusstrålar.