Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng các tia sáng bị lệch phương (bị gãy) khi truyền xiên góc qua mặt phân cách của 2 môi trường trong suốt khác nhau.

Ví dụ về hiện tượng khúc xạ ánh sáng: Ta đổ đầy nước vào một chiếc ly thủy tinh sau đó đặt một chiếc ống hút nằm nghiêng ở trong cốc nước. Khi quan sát, ta sẽ thấy phần ánh sáng phản xạ từ thân bút không còn truyền thẳng mà đã bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa 2 môi trường là nước và không khí.

Định luật khúc xạ ánh sáng được diễn giải như sau:

• Tia khúc xạ luôn nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Mặt phẳng tới là mặt phẳng tạo thành bởi tia tới và pháp tuyến.
• Với 2 môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin i và sin r là một hằng số. Tỉ lệ giữa sin góc tới (sin i) và sin góc khúc xạ (sin r) luôn không đổi.

Dưới đây là hình ảnh minh họa định luật khúc xạ ánh sáng.