全反射的发生依赖于两个关键条件:

首先，光必须从折射率较大的光密介质（如玻璃）进入折射率较小的光疏介质（如空气）。

其次，入射角必须大于或等于临界角，这个临界角是光线从光密介质射向光疏介质时，折射角等于90度时的入射角。当入射角达到临界角，折射光线将沿着界面传播，再增加一点入射角，光线将不再折射，而是完全遵循反射定律返回光密介质。

在光学的描述中，当入射角小于临界角时，光线会在两个介质中同时发生折射和反射（如图一中的红色光线）。然而，一旦超过临界角，所有光线将不再折射，而是全部反射回光密介质（如图一中的蓝色光线所示）。

值得注意的是，全内反射仅在光从光密介质进入光疏介质时发生，例如从玻璃进入空气，但反之则不会出现全反射现象。