Pembiasan adalah perubahan arah gelombang, yang disebabkan oleh perubahan kecepatan gelombang. Contoh gelombang termasuk gelombang suara dan gelombang cahaya. Pembiasan terlihat paling sering ketika gelombang melewati satu medium transparan ke medium transparan lainnya. Jenis medium yang berbeda termasuk udara dan air.

Ketika gelombang melewati satu medium transparan ke medium transparan lainnya, gelombang akan mengubah kecepatan dan arahnya. Contohnya, ketika gelombang cahaya bergerak melalui udara dan kemudian masuk ke dalam air, gelombang akan melambat dan berubah arah.

Saat cahaya masuk ke dalam medium yang lebih padat, sinar cahaya akan 'membengkok' ke arah normal. Ketika kembali ke medium yang kurang padat (dengan indeks bias yang lebih rendah), sinar cahaya akan melengkung kembali melalui sudut yang sama seperti ketika masuk (jika permukaan saat keluar sejajar dengan permukaan saat masuk).

Contoh cara kerja pembiasan adalah menempatkan sedotan di dalam secangkir air, dengan sebagian sedotan di dalam air. Ketika melihat pada sudut tertentu, sedotan tampak membengkok di permukaan air. Hal ini karena perubahan densitas medium dan dengan demikian, pembengkokan sinar cahaya saat mereka bergerak dari udara ke air.

Cara yang baik dan sederhana untuk memahami cara kerja cahaya adalah dengan menganggapnya seperti mobil. Apabila mobil menabrak permukaan kerikil (ini adalah medium) pada suatu sudut, ban yang menabraknya lebih dulu akan melambat, menyebabkannya berbelok ke arah itu. Oleh karena itu, jika cahaya mengenai medium di sebelah kanan yang memiliki indeks bias lebih besar, cahaya akan membelok ke kanan. Jumlah pembengkokan diberikan oleh hukum Snell. Lensa bekerja dengan pembiasan.

Apabila cahaya dibiaskan dalam prisma, cahaya akan terbagi menjadi warna pelangi, karena sebagian panjang gelombang lebih bengkok daripada yang lainnya.

Dalam optik, indeks refraksi atau indeks pembiasan n dari suatu zat adalah bilangan tak berdimensi yang menggambarkan bagaimana cahaya, atau radiasi lainnya, melewati medium itu. Ini didefinisikan sebagai

n = c v , {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},} {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},}

di mana c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa dan v adalah kecepatan fase cahaya dalam medium. Hukum Snell menggunakan indeks bias untuk menghitung jumlah pembiasan.