因為光在同一種均勻、透明介質中沿直線傳播，在不均的透明介質中不沿直線傳播，發生折射．。

由於大氣層上疏下密，光線穿過不均勻的大氣連續發生折射，早晨當Sunny的折射光線沿水平線進入人眼時，而此時的入射光線還在地平線以下，即這“紅紅的太陽”實際上是太陽的虛像，

光沿直線傳播的前提是在同種均勻介質中。光的直線傳播不僅是在均勻介質，而且必須是同種介質。光在兩種均勻介質的接觸面上是要發生折射的，此時光就不是直線行進了。

用波動學解釋光的傳播：傳播途中每一點都是一個次波點源，發射的是球面波，對光源面（一個有限半徑的面積）發出的所有球面波積分，當光源面遠大于波長時結果近似為等面積、同方向的柱體，即表現為直線傳播，實際上也有發散（理想激光除外）。比如手電發出的光有很明顯的發散。光源面越大，光的單色性越好，發散越不明顯。當光源半徑與波長可比擬時積分時的近似條件不成立，積分結果趨向球面波，即表現為衍射。

光是直線傳播(均勻介質中)的，但當光遇到另一界質(均勻介質)時方向會發生改變，改變後依然緣直線傳播。而在非均勻介質中，光一般是按曲線傳播的。以上光的傳播路徑都可以通過費馬原理來確定。