Le leggi della rifrazione sono due. La prima legge afferma che l'onda incidente, l'onda rifratta e la retta normale alla superficie di separazione tra i due mezzi giacciono sullo stesso piano. La seconda legge, detta di Shell, stabilisce la relazione che sussiste tra gli angoli di incidenza e di rifrazione, conoscendo le proprietà ottiche dei due mezzi, ed afferma che il rapporto tra il seno trigonometrico dell'angolo di incidenza e quello di deviazione è uguale al rapporto tra l'indice di rifrazione assoluto del secondo mezzo e quello del primo mezzo. L'indice di rifrazione è un numero puro caratteristico di ogni mezzo, e rappresenta il fattore di cui si riduce la velocità di propagazione della luce. Tale indice è uguale a 1 per il vuoto.