反射是光遇到表面或材料之间的界面后，返回其原来所在介质的现象。在光学中，反射解释了镜中的像、光滑表面上的闪光，以及普通物体向外散射回来的大部分光。反射可以与透射和折射同时发生；因此，透明表面可以反射一部分入射光，同时让其余部分穿过。反射光的方向、强度和偏振状态取决于界面及其两侧介质的性质。(openstax.org)
反射定律
在普通光滑界面上发生镜面反射时，入射光线、反射光线和表面法线位于同一平面内。法线是在入射点处垂直于表面的直线。反射定律表述为
其中，两个角均以法线为基准测量，而不是以表面为基准。垂直入射时，反射光线沿入射路径原路返回。在曲面上，这一定律适用于各点的局部法线。这些规则是几何光学和光路图绘制的基础。(openstax.org)
多次反射可以产生更特殊的行为。回归反射器能使一定入射方向范围内的光近似返回光源方向。角锥反射器通过三个彼此垂直的反射面实现这一效果：连续的反射使光线方向的三个分量全部反向。这与单个平面镜不同，后者只有在垂直入射时才会使光线沿入射路径返回。(openstax.org)
镜面反射与漫反射
当表面相对于光的波长而言足够光滑时，就会发生镜面反射。此时，平行入射光线经平面反射后仍保持平行，因而可以形成清晰可辨的像。抛光的镜面和平静的水面就是常见的例子。(openstax.org)
漫反射使反射光分布在许多方向上。粗糙表面各处的局部法线朝向不同，因此相邻部位会将入射光反射到不同方向。这并不违背局部的反射定律；只是整体反射没有单一方向。纸张从许多角度都能被看见，是因为它会散射光，而不是形成清晰的镜像。许多实际表面同时具有镜面反射和漫反射成分，因此，这两类描述的是两种极限情形，而非彼此排斥的材料类型。(openstax.org)
电磁描述与反射率
在波动光学中，反射可以由麦克斯韦方程组及界面处电磁场所满足的边界条件推导出来。菲涅耳方程描述了理想平面波的反射振幅和透射振幅。其中，振幅反射系数与反射率是不同的量，后者指被反射的光功率占入射光功率的比例。反射率取决于入射角、波长、偏振以及材料的光学性质。(ocw.mit.edu)
对于折射率分别为实数 和 的透明、非磁性介质，光垂直入射其界面时，
例如，取空气的折射率 ，玻璃的折射率 ，得到 ：在单个未镀膜界面上，约有百分之四的入射功率被反射。这只是一个示例计算，并不是玻璃在所有情况下的反射率。(ocw.mit.edu)
反射还会改变波的相位。垂直入射时，光从低折射率介质射向高折射率透明介质并发生反射，反射电场会产生 的相位变化；折射率的高低次序相反时，则不会产生这种相位变化。当反射波通过干涉相互叠加时，相位关系就变得十分重要。(ocw.mit.edu)
偏振与全反射
斜入射时，电场可分解为垂直于入射面的 s 分量和平行于入射面的 p 分量。两者的反射系数通常不同。对于透明、非磁性介质之间的界面，在布儒斯特角处，p 偏振光的反射为零。该角度定义为
因此，原本非偏振的光以这一角度入射时，产生的反射光为 s 偏振光。偏振滤光片利用这种对偏振方向的选择性，抑制水面或玻璃产生的眩光。(ocw.mit.edu)
当光射向折射率较低的介质，并以大于临界角的入射角到达界面时，就会发生全反射：
在理想的无损耗情况下，全部入射功率都会被反射。不过，倏逝场仍会延伸到低折射率介质中，并随离界面的距离增加而衰减；全反射并不意味着该介质中不存在电磁场。光纤及其他光波导正是利用这一机制将光限制在内部。(openstax.org)
反射镜、镀膜与成像
反射镜利用反射表面及其几何形状来控制光线方向。平面镜形成与物体等大的正立虚像，像位于镜后，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。凹面镜可以形成实像或虚像，具体取决于物体的位置；凸面镜则使实物形成缩小的正立虚像。对于球面镜，近轴近似给出的焦距等于曲率半径的一半。偏离这一近似条件时，就会产生球差。(openstax.org)
金属反射膜通常使用铝、银或金，这些材料的光谱性能各不相同。精密仪器常采用前表面反射镜，使光在反射前不必穿过玻璃基底，从而减少不需要的重影。介质反射镜则使用折射率不同的交替膜层，通过适当排列，使各层的部分反射相互增强。这类镀膜可以在选定的波长范围内提供极高的反射率。(edmundoptics.com)
这些原理可用于实现不同的光学功能。反射望远镜利用曲面反射镜收集光并成像。在激光器中，反射镜构成光学谐振腔，而镀膜的反射率决定了有多少光留在腔内，以及有多少光经输出镜射出。(openstax.org)