Các tia sáng xuất phát từ phần đầu bút chì nằm trong nước, truyền thẳng trong nước nhưng bị khúc xạ ngay tại mặt phân cách giữa nước và không khí, rồi truyền thẳng đến mắt người quan sát ở môi trường không khí. Nên mắt người quan sát sẽ nhìn thấy ảnh của đầu bút chì nằm gần mặt nước hơn, cảm giác dường như bút chì bị gãy tại mặt nước.