Als lichtstralen van een optisch minder dichte naar een optisch dichtere stof gaan, b.v. van lucht naar water of glas (of omgekeerd), veranderen ze bij het grensvlak van richting. Men noemt dit breking van de lichtstraal.
De hoek tussen de invallende straal en de loodlijn op het grensvlak noemt men de invalshoek, de hoek tussen deze loodlijn en de gebroken straal noemt men de brekingshoek. Bij de overgang van de optisch minder dichte naar de optisch dichtere stof is de hoek van inval groter dan de hoek van breking, men noemt dit breking naar de normaal toe; bij de overgang van de optisch dichtere naar de optisch minder dichte stof is de hoek van inval kleiner dan de hoek van breking; dit heet breking van de normaal af. De verhouding tussen de sinus van de hoek van inval en de sinus van de hoek van breking heet de brekingsindex (n). De breking hangt af van de kleur van het licht: verschillend gekleurde stralen zullen bij gelijke invalshoek verschillende brekingshoeken hebben. Op deze breking van het licht berusten veel optische verschijnselen, zoals de waarneming met kijkers, microscoop, enz., en de schijnbare verplaatsing van voorwerpen.
