光從一種物質斜射入另一種物質的時候，在兩種物質的界麵上會改變前進方向，這種現象叫光的折射。
和研究反射現象的辦法一樣，我們在界麵上作一條垂線，這就叫法線。入射線和法線的夾角，叫做入射角。折射線和法線的夾角，叫做折射角。
清晨，當人們看到太陽從地平線上冉冉升起的時候，太陽的實際位置還在地平線以下。傍晚，當人們看見太陽貼近地平線的時候，太陽的實際位置已經在地平線以下了。這種現象是地球周圍的大氣對太陽光的折射所造成的。
空氣對光線的折射現象不很明顯，所以很難通過實驗觀察到。但是我們可以從下麵這個實驗中，看到類似的現象。
取一個無色透明的酒瓶，直徑7厘米左右，盛滿清水，並且用瓶塞塞緊。再把一支手電筒平放在桌子上，讓它發出的光束衝著你。然後在你和手電筒之間放一摞書，書的高度大約5～6厘米。書和手電筒之間的距離大約10厘米。然後你稍稍彎下身子，使你的眼睛沿著書的上端水平望去，這時候書摞恰好擋住了手電筒射來的光。保持你的頭部不動，把已經準備好的水瓶橫放在書和手電筒之間。透過水瓶的頂部就會重新看到手電筒上發光的燈泡。這是因為水的折射使你覺得燈泡升高了。
太陽距離地球大約1.5億千米。地球的外圍包圍著一層厚厚的大氣，當太陽光從真空進入大氣層的時候，就發生了折射，這和上述實驗很類似。大氣的折射可以把太陽抬高35′那麼大的角度。太陽的圓麵對地球上的觀察者來說，張角恰好是35′，所以當你看到太陽圓麵的下緣剛剛離開地平線的時候，實際上它的上緣還在地平線以下。
事實上，任何透明物質都會使光折射。
例如，把一枚硬幣放在沒有裝水的瓷杯裏。把瓷杯放在桌子上，慢慢地向遠處推移，直到你的眼睛剛好看不到硬幣為止。
保持你的頭部不動，緩慢地向瓷杯中倒水，倒著，倒著，怪事出現了：你又重新看到了杯底的硬幣。
原因是這樣的，開始的時候，你看不到硬幣，是因為來自硬幣的光線被瓷杯的邊緣擋住了，瓷杯裏倒進水以後，情況就發生了變化，來自硬幣的光線從水中射向空氣的時候，在水和空氣的界麵上改變了前進的方向，即發生了光的折射現象，所以才能進入你的眼中，使你看到了硬幣。從表麵上看，就好像是硬幣升高了一樣。
人們有一個習慣，總是沿著直線去尋找射出光線的物體。所以，硬幣看上去好像升高了一樣。
把一個玻璃煙灰缸放在桌麵上，用一支鉛筆緊貼在玻璃煙灰缸的外側。你透過玻璃斜著望去，就會發現鉛筆好像被折斷了一樣，鉛筆的上半部和下半部錯開了，不在一條直線上。
原來，光線從玻璃的一麵斜射進來的時候，發生了一次折射；從另一麵射出的時候又發生了一次折射。因為玻璃的兩個表麵是平行的，光線折射兩次以後，方向仍然不變，隻是向側麵平移了一段距離，所以看上去，鉛筆的上半部和下半部錯開了一個位置，好像斷開了一樣。