Snell afirma que o produto do índice de refracción do primeiro material polo seno do ángulo de incidencia é constante para calquera raio de luz incidindo sobre a superficie separatriz de dous medios. Aínda que a lei de Snell foi formulada para explicar os fenómenos de refracción da luz pódese aplicar a todo tipo de ondas que atravesan unha superficie de separación entre dous medios nos que a velocidade de propagación da onda varíe.
Se se consideran dous medios caracterizados por índices de refracción e separados por unha superficie S, os raios de luz que atravesen os dous medios refractaranse na superficie, variando a súa dirección de propagación en función do cociente entre os índices de refracción e .
Para un raio luminoso cun ángulo de incidencia sobre o primeiro medio, ángulo entre a normal á superficie e a dirección de propagación do raio, teremos que o raio se propaga no segundo medio cun ángulo de refracción , cuxo valor se obtén por medio da lei de Snell:
.
Escrito como ratios,
.
A simetría da lei de Snell fai que as traxectorias dos raios de luz sexan reversíbeis. É dicir, se un raio incidente sobre a superficie de separación cun ángulo de incidencia se refracta sobre o medio cun ángulo de refracción , entón un raio incidente na dirección oposta desde o segundo medio cun ángulo de incidencia se refracta sobre o medio 1 cun ángulo .