Lys består av elektromagnetiske bølger som inneholder svingninger i det elektriske feltet. Disse bølgene vil i utgangspunktet alltid bevege seg med samme hastighet som er lyshastigheten i vakuum. Men når en slik bølge går gjennom et materiale, vil det elektriske feltet påvirke bevegelsen til elektronene i materialets atomer. Dette medfører at atomene sender ut nye, elektromagnetiske bølger i forskjellige retninger, men med uforandret frekvens. De som går i samme retning som den innfallende retningen, vil interferere med denne. Resultatetet blir at den opprinnelige bølgen vil bevege seg med en litt forandret hastighet i materialet. Denne kan skrives som som definerer brytningsindeksen .