当光线从空气（光疏介质）传播到宝石（光密介质）表面时，一部分光线按反射定律返回空气，一部分光线按折射定律进入宝石：
折射定律：折射角小于入射角，r反射定律：反射角等于折射角，r′=i
根据折射定律：宝石的折射率N为光在空气中的传播速度Vi与光在宝石中的传播速度Vr之比，它等于入射角i的正弦与折射角r的正弦之比，是一常数。
宝石的折射率与光在其晶体中的传播速成度成反比。传播速度越小，折射率越大；反之，则折射率小。折射率是宝石的一种稳定光常数，各种宝石都其固定的折射率值，故是鉴定宝石的重要依据。
