Indeks loma je brojčana vrijednost koja označava način na koji će svjetlost putovati kroz određenu tvar u odnosu na način na koji putuje kroz vakuum. Općenito, indeks je naveden kao decimalna vrijednost, ali se temelji na brzini svjetlosti u vakuumu podijeljenoj sa brzinom svjetlosti koja putuje kroz određeni medij, poput stakla ili vode. Ovi drugi mediji imaju tendenciju smanjivanja brzine svjetlosti i mijenjanja njezinog smjera, pa rezultirajući broj ima vrijednost veću od jedan. Indeks loma za dati materijal može biti različit za različite spektre svjetlosti; stoga će indeks obično označavati i vrstu korištene svjetlosne energije.
Također se naziva indeks loma, indeks loma materijala označava se u odnosu na vakuum. Kada ljudi općenito govore o brzini svjetlosti, oko 3×108 metara u sekundi (m/s), ono na što obično misle je brzina svjetlosti kroz vakuum. Ova brzina je konstanta i standard je s kojim se uspoređuju druge brzine pri radu sa svjetlom i određivanju vrijednosti loma za određeni materijal.
Indeks loma pokazuje koliko je smanjena brzina svjetlosti kada putuje kroz određeni medij. Kako svjetlost prelazi iz vakuuma u prozirno staklo, na primjer, ona i dalje prolazi kroz staklo, ali veća gustoća stakla mijenja način na koji svjetlost putuje kroz njega. Svjetlost se usporava dok prolazi kroz staklo, a njegov smjer se lagano mijenja dok prolazi kroz staklo; to vrijedi za svaku vrstu čistog materijala. Ovaj se učinak često može primijetiti stavljanjem ravnog štapa u tijelo vode. Kako svjetlost koja putuje od štapa do oka osobe putuje između vode i zraka, ona se lomi i štap izgleda savijen u vodi.
Da bi se odredio indeks loma za određeni medij, netko odredi brzinu svjetlosti koja putuje kroz taj medij, a zatim podijeli brzinu svjetlosti u vakuumu s brzinom u mediju. Ova je vrijednost označena kao decimalna oznaka, a taj se broj naziva lomnom vrijednošću za taj materijal. Indeks za određeni medij može se neznatno razlikovati za različite svjetlosne frekvencije, pa je obično naznačena vrsta korištenog svjetla, često žuto svjetlo. Voda ima indeks loma od oko 1.33, što znači da svjetlost u vakuumu putuje oko 1.33 puta brže od svjetlosti u vodi, dok dijamanti imaju indeks od oko 2.4, što znači da svjetlost putuje dvostruko brže u vakuumu nego kroz dijamant.