Vetenskapligt definierade är reflektioner förändringar i vågornas riktning, som uppstår när en våg träffar ett föremål och sedan färdas tillbaka genom mediet det kom ifrån. När vi talar om reflektioner hänvisar det oftast till ljusvågor eller visuella bilder. Alla typer av vågor kan reflekteras, inklusive vågor i vatten, samt ljus- och ljudvågor. Beteendet hos särskilda reflektioner beror på vilken typ av energi som bärs i vågen.
Ett exempel på detta är kontrasten mellan reflektioner av ljus och ljud. Ett eko är en ljudvåg som reflekteras, men det är inte alltid lätt att säga ursprunget till ljudvågen. Ljusvågor följer dock en helt annan och strängare uppsättning regler. Ljusvågor följer vad som kallas reflektionslagen, som säger att vinkeln med vilken ljus träffar ett jämnt reflekterande föremål är lika med vinkeln med vilken det reflekteras.
Lagen om reflektion betyder inte att ljus alltid studsar tillbaka från där det kom. Om ljuset istället träffar i en brant vinkel, till exempel, kommer det att reflekteras i samma branta vinkel, men i motsatt riktning. Vi kan observera detta från den vinkel där bilden av ett moln eller ett berg reflekteras i en lugn sjö, eller på det sätt som en spegel i rätt vinkel kan tillåta oss att se runt ett hörn.
Även föremål som inte är släta reflekterar ljus, om än på ett annat sätt. Dessa typer av reflektioner är vad som utgör ett föremåls färg. Till exempel är de röda kronbladen på en ros röda eftersom de reflekterar de röda våglängderna av synligt ljus. Andra våglängder absorberas, men de som reflekteras sprids åt alla håll och når våra ögon på detta sätt. Samma princip gäller för alla föremål vi observerar, nämligen att vi ser det bara för att det reflekterar ljus mot våra ögon.
Vissa material uppvisar en egenskap som kallas total intern reflektion. Detta innebär att ljusvågor som färdas genom ett sådant medium stoppas från att lämna det och reflekteras tillbaka in i mediet i samma vinkel. Fiberoptiska kablar har denna egenskap, vilket gör att de kan bära ljusvågor i cirklar, runt hörn och över långa avstånd. Ljuset slocknar först när det når änden av fibern. Vattenytan kan också orsaka samma fenomen, när den observeras underifrån.