파동이 서로 다른 밀도를 가진 매질을 통과할 때 매질간 경계면에서 발생하는 속도 차이로 진행 방향이 바뀌는 현상을 의미한다. 보통 파동의 속도가 상대적으로 더 느린 쪽으로 진행 방향이 기울어진다.
맨눈으로는 빛의 굴절을 가장 흔하게 관찰할 수 있으며 이외에도 전자기파나 음파와 같이 파동 형태로 진행하는 현상에서 모두 발생할 수 있다. 매질간 경계면에서는 어느정도 임계 각도가 넘어가면 굴절이 일어나지 않고 반사가 일어난다.
이런 굴절 현상을 이용한 도구들에는 렌즈, 프리즘이 있다. 렌즈와 프리즘은 모두 색수차 현상이 일어나는데 프리즘은 아예 이 현상을 이용하고자 만든 것이다. 자세한 내용은 프리즘 참고.