光線自一種透明介質進入另一種透明介質時，產生折光現象，這種現象是由于光線在各種不同的介質中進行的速度不同造成的。折光率系指光線在空氣中傳播的速度與在其它物質中傳播速度之比值。
折光率是指當光從折光率為n的被測物質進入折光率為N的棱鏡時，入射角為i,折射角為r,則:
Sin i / Sin r = N / n………(1)
在折射儀中，入射角I = 90°，代人式(1)得:
1 / Sin r = N / n
n = N · Sin r………………(2)
棱鏡的折光率N為已知值，則通過測量折射角r即可求出被測物質的折光率n。
在鈉光譜D線、20℃的條件下，空氣中的光速與被測物中的光速的比值或光自空氣通過被測物時的入射角的正弦與折射角的正弦的比值。