Lichtwellen ändern an der Grenzfläche zwischen zwei unterschiedlichen Medien ihre Fortpflanzungsrichtung: Das Licht wird "gebrochen". Ursache der Lichtbrechung ist die Änderung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Lichtwellen in dem Medium, in das der Lichtstrahl eindringt.
Der Brechungsindex beschreibt das Verhältnis der Laufzeitgeschwindigkeiten zwischen Vakuum und jeweiligem Medium. Für Vakuum beträgt der Brechungsindex 1. In Mineralen ist der Brechungsindex generell größer 1, d.h. das Licht breitet sich darin langsamer aus als im Vakuum. In Kristallen ist die Lichtbrechung oft richtungsabhängig.
Typische Brechungsindizes für Minerale sind: Alkalifeldspäte 1,51 - 1,53, Quarz 1,55, Kalzit 1,48 - 1,65, Olivin 1,63 - 1,87.