发生全反射的一个重要条件是入射角大于某个特定的角度,这个特定的角度也称为临界角。入射角的大小与两个介质的折射率有关,当两个介质的折射率差距越大时,临界角也就越小。举个例子,光线从空气(折射率约为1)射向水中(折射率约为1.33),水中的临界角约为48.6度。而当光线从水中射向空气时,临界角则变成了约为14度。
另一个发生全反射的条件是光线从高折射率的介质射向低折射率的介质,并且光线在入射介质和出射介质的界面上接近垂直。这是因为当光线接近垂直入射时,折射角会逐渐增大,所以当折射角等于临界角的时候,总反射率为100%。
光纤通信中的光信号可以通过光纤内部的全反射来传输。光纤是由一个或多个细小的玻璃或塑料纤维组成的,这些纤维的折射率比周围的包层要高,因此在光线射入纤维时就不会从纤维表面逸出,而是一直被反射在纤维内部,直到信号达到终点。由于全反射的损耗很小,所以光信号可以传输很长距离而不会有太大的能量损失。
潜水镜是利用全反射原理制成的,它的顶部是一个平板玻璃或塑料,底部是眼镜片。当人低头看海水时,光线从海水中射入平板,由于光线从水中射向玻璃,折射率的差异使光线接近垂直于平板表面,因此发生全反射,光线被反射回海里。这样,人就可以透过平板看到水下的景象。