光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射。本原理可以用于解释海市蜃楼现象。全反射现象符合反射定律，光路可逆。
海市蜃楼
由于空中大气的折射和全反射，会在空中出现“海市蜃楼”，在海面平静的日子，站在海滨，有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立，街道棋布，山峦重叠等现象。这种景象的出现是有原因的。当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小，海面上的空气温度比空中低，空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略的把空中的大气分成许多水平的空气层所示，下层的折射率较大。远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象。光线就会从高空的空气层中通过空气的折射逐渐返回折射率较大的下一层。在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚象，这就是海市蜃楼的景象。
