Znanstveno definirano, refleksije su promjene u smjeru valova, koje se javljaju kada val udari u objekt, a zatim putuje natrag kroz medij iz kojeg je došao. Kada govorimo o refleksijama, najčešće se misli na svjetlosne valove ili vizualne slike. Mogu se reflektirati sve vrste valova, uključujući valove u vodi, kao i svjetlosne i zvučne valove. Ponašanje pojedinih refleksija ovisi o vrsti energije koja se nosi u valu.
Jedan primjer za to je kontrast između refleksije svjetlosti i refleksije zvuka. Jeka je zvučni val koji se reflektira, ali nije uvijek lako odrediti porijeklo zvučnog vala. Svjetlosni valovi, međutim, slijede potpuno drugačiji i stroži skup pravila. Svjetlosni valovi slijede ono što je poznato kao zakon refleksije, koji kaže da je kut pod kojim svjetlost pada na glatki reflektirajući objekt jednak kutu pod kojim se reflektira.
Zakon refleksije ne znači da se svjetlost uvijek odbija od mjesta gdje je došla. Umjesto toga, ako svjetlost udari pod strmim kutom, na primjer, ona će se reflektirati pod istim strmim kutom, ali u suprotnom smjeru. To možemo promatrati iz kuta pod kojim se slika oblaka ili planine reflektira u mirnom jezeru ili iz načina na koji nam zrcalo pod pravim kutom može omogućiti da vidimo iza ugla.
Čak i objekti koji nisu glatki reflektiraju svjetlost, iako na drugačiji način. Ove vrste refleksije su ono što čini boju objekta. Na primjer, crvene latice ruže su crvene jer reflektiraju crvene valne duljine vidljive svjetlosti. Druge valne duljine se apsorbiraju, ali one koje se reflektiraju raspršuju se u svim smjerovima i tako dopiru do naših očiju. Isti princip vrijedi za svaki predmet koji promatramo, naime da ga vidimo samo zato što reflektira svjetlost prema našim očima.
Neki materijali pokazuju svojstvo poznato kao totalna unutarnja refleksija. To znači da se svjetlosni valovi koji putuju kroz takav medij zaustavljaju izlazak iz njega i reflektiraju se natrag u medij pod istim kutom. Optički kabeli imaju ovo svojstvo, omogućujući im prijenos svjetlosnih valova u krugovima, oko kutova i na velike udaljenosti. Svjetlo izlazi tek kada dođe do kraja vlakna. Površina vode također može uzrokovati isti fenomen kada se promatra odozdo.