En óptica la reflexión interna total es el fenómeno que se produce cuando un rayo de luz atraviesa un medio de índice de refracción n2 menor que el índice de refracción n1 en el que éste se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente. Este fenómeno solo se produce para ángulos de incidencia superiores a un cierto valor crítico, θc. Para ángulos mayores la luz deja de atravesar la superficie y es reflejada internamente de manera total. La reflexión interna total solamente ocurre en rayos viajando de un medio de alto índice refractivo hacia medios de menor índice de refracción. La reflexión interna total se utiliza en fibra óptica para conducir la luz a través de la fibra sin pérdidas de energía. En una fibra óptica el material interno tiene un índice de refracción más grande que el material que lo rodea. El ángulo de la incidencia de la luz es crítico para la base y su revestimiento y se produce una reflexión interna total que preserva la energía transportada por la fibra. En aparatos de óptica se prefiere utilizar la reflexión total en lugar de espejos metalizados.Como ejemplo de utilización de la reflexión total en aparatos corrientes encontramos el pentaprisma de las cámaras fotográficas réflex y los Prisma de Porro o Schmidt-Pechan de los prismáticos. La reflexión interna total es responsable de los destellos de luz que se observan en un diamante tallado.

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Total internal reflection is the phenomenon which occurs when a propagated wave strikes a medium boundary at an angle larger than a particular with respect to the normal to the surface. If the refractive index is lower on the other side of the boundary and the incident angle is greater than the critical angle, the wave cannot pass through and is entirely reflected. The critical angle is the angle of incidence above which the total internal reflection occurs. This is particularly common as an optical phenomenon, where light waves are involved, but it occurs with many types of waves, such as electromagnetic waves in general or sound waves. When a wave reaches a boundary between different materials with different refractive indices, the wave will in general be partially refracted at the boundary surface, and partially reflected. However, if the angle of incidence is greater (i.e. the direction of propagation is closer to being parallel to the boundary) than the critical angle – the angle of incidence at which light is refracted such that it travels along the boundary – then the wave will not cross the boundary, but will instead be totally reflected back internally. This can only occur when the wave in a medium with a higher refractive index (n1) reaches a boundary with a medium of lower refractive index (n2). For example, it will occur with light reaching air from glass, but not when reaching glass from air.

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