В основі геометричної оптики лежать закони відбивання і заломлення світла. Закон відбивання твердить, що відбитий промінь лежить в одній площині з падаючим променем і нормаллю N, проведеною в точці падіння; при цьому кут відбивання дорівнює куту падіння  .

Закон заломлення:

У відповідності з електромагнітною теорією (розділ 5) плоска світлова хвиля, що поширюється вздовж напрямку  , описується системою рівнянь для електричної та магнітної складових хвилі:

,  (6.11)

де   – відповідні амплітуди, w – циклічна частота хвилі,   – хвильове число (l – довжина хвилі),   – початкова фаза.