Lys består av elektromagnetiske bølger, som forplantes i vakuum med hastighet = 3×10⁸ m/s. Synlig lys har frekvenser i området 750×10¹² til 428×10¹² [Hz], svarende til bølgelengder i området 400nm - 700nm. Lyshastigheten v i et medium er gitt ved , hvor n er mediets brytningsindeks, slik at jo høyere brytningsindeksen er i forplantingsmediet, desto lavere er lyshastigheten. I et homogent medium er brytningsindeksen - og dermed også lyshastigheten - konstant. Klar luft og rent vann er gode eksempler på homogene medier hvor lysets bane ikke endrer retning under forplanting. I et ikke-homogent medium varierer brytningsindeksen, og lysets bane vil endres eller brytes.