Definite științific, reflexiile sunt schimbările în direcția undelor, care apar atunci când o undă lovește un obiect și apoi călătorește înapoi prin mediul din care provine. Când vorbim de reflexii, cel mai adesea se referă la unde luminoase sau la imagini vizuale. Toate tipurile de valuri pot fi reflectate, inclusiv undele din apă, precum și undele luminoase și sonore. Comportamentul unor reflexii particulare depinde de tipul de energie transportată în val.
Un exemplu în acest sens este contrastul dintre reflexiile luminii și cele ale sunetului. Un ecou este o undă sonoră care este reflectată, dar nu este întotdeauna ușor de spus originea undei sonore. Undele luminoase, totuși, urmează un set de reguli complet diferit și mai strict. Undele de lumină urmează ceea ce este cunoscut sub numele de legea reflexiei, care afirmă că unghiul la care lumina lovește un obiect reflectorizant neted este egal cu unghiul la care este reflectată.
Legea reflexiei nu înseamnă că lumina revine întotdeauna de unde a venit. În schimb, dacă lumina lovește la un unghi abrupt, de exemplu, va fi reflectată în același unghi abrupt, dar în direcția opusă. Putem observa acest lucru din unghiul în care imaginea unui nor sau a unui munte este reflectată într-un lac liniştit, sau în modul în care o oglindă în unghiul corect ne poate permite să vedem după un colţ.
Chiar și obiectele care nu sunt netede reflectă lumina, deși într-un mod diferit. Aceste tipuri de reflexii sunt cele care constituie culoarea unui obiect. De exemplu, petalele roșii ale unui trandafir sunt roșii deoarece reflectă lungimile de undă roșii ale luminii vizibile. Alte lungimi de undă sunt absorbite, dar cele care sunt reflectate se împrăștie în toate direcțiile și ajung la ochi în acest fel. Același principiu se aplică oricărui obiect pe care îl observăm, și anume că îl vedem doar pentru că reflectă lumina către ochi.
Unele materiale prezintă o proprietate cunoscută sub numele de reflexie internă totală. Aceasta înseamnă că undele de lumină care călătoresc printr-un astfel de mediu sunt oprite să iasă din acesta și sunt reflectate înapoi în mediu la același unghi. Cablurile de fibră optică au această proprietate, permițându-le să transporte unde luminoase în cercuri, în jurul colțurilor și pe distanțe mari. Lumina iese doar când ajunge la capătul fibrei. De asemenea, suprafața apei poate provoca același fenomen, atunci când este observată de dedesubt.