Un indice de refracție este o valoare numerică care indică modul în care lumina va călători printr-o anumită substanță în raport cu modul în care se deplasează prin vid. În general, indicele este indicat ca valoare zecimală, dar se bazează pe viteza luminii în vid împărțită la viteza luminii care călătorește printr-un anumit mediu, cum ar fi sticla sau apa. Aceste alte medii tind să reducă viteza luminii și să-i modifice direcția, astfel încât numărul rezultat are o valoare mai mare decât unu. Indicele de refracție pentru un anumit material poate fi diferit pentru diferite spectre de lumină; prin urmare, un indice va indica de obicei și tipul de energie luminoasă utilizată.
Numit și indice de refracție, indicele de refracție al unui material este indicat în raport cu un vid. Când oamenii se referă în general la viteza luminii, aproximativ 3×108 metri pe secundă (m/s), la ce se referă de obicei este viteza luminii prin vid. Această viteză este o constantă și este standardul față de care sunt comparate alte viteze atunci când se lucrează cu lumină și se determină valoarea de refracție pentru un anumit material.
Indicele de refracție indică cât de mult se reduce viteza luminii atunci când călătorește printr-un anumit mediu. Pe măsură ce lumina trece dintr-un vid în sticlă transparentă, de exemplu, ea trece în continuare prin sticlă, dar densitatea mai mare a sticlei modifică modul în care lumina trece prin ea. Lumina este încetinită pe măsură ce trece prin sticlă, iar direcția ei este ușor modificată în timp ce trece prin sticlă; acest lucru este valabil pentru orice tip de material transparent. Acest efect poate fi observat adesea prin plasarea unui băț drept într-un corp de apă. Pe măsură ce lumina care călătorește de la băț la ochiul unei persoane călătorește între apă și aer, este refractată și bastonul pare îndoit în apă.
Pentru a determina indicele de refracție pentru un anumit mediu, cineva determină viteza luminii care călătorește prin acel mediu și apoi împarte viteza luminii în vid la viteza în mediu. Această valoare este indicată ca o zecimală și acest număr este denumit valoarea de refracție pentru acel material. Indicele pentru un anumit mediu poate fi ușor diferit pentru diferite frecvențe de lumină, astfel încât tipul de lumină utilizat este de obicei indicat, adesea o lumină galbenă. Apa are un indice de refracție de aproximativ 1.33, ceea ce înseamnă că lumina în vid călătorește de aproximativ 1.33 ori mai repede decât lumina în apă, în timp ce diamantele au un indice de aproximativ 2.4, ceea ce înseamnă că lumina călătorește de două ori mai repede în vid decât printr-un diamant.