כאשר אור פוגע במשטח הגבול בין שני חומרים שקופים, חלק ממנו מוחזר וחלק נשבר ועובר לתווך השני.
כשאלומת אור עוברת מחומר בעל מקדם שבירה גבוה יותר (n2) לחומר בעל מקדם שבירה נמוך יותר (n1), תיתכן החזרה גמורה, בתנאי שזווית הפגיעה תהיה גדולה מזווית קריטית הנתונה בביטוי:
עבור קרני אור הפוגעות בזווית הגדולה מהזווית הקריטית, לא תתרחש שבירה וכל האור יוחזר (בהזנחת הבליעה בחומר). החלק שיחזור לתווך הראשון יוחזר בזווית השווה לזווית הפגיעה. זוהי תופעת ההחזרה הגמורה.
תופעה זו עומדת בבסיס עקרון הפעולה של סיבים אופטיים. אור החודר לקצה אחד של סיב אופטי מוחזר מדפנות הסיב פעמים רבות ויוצא מהקצה השני. לולא היה האור מוחזר מהדפנות החזרה גמורה, הייתה אנרגיה רבה זולגת אל מחוץ לסיב באמצעות הקרניים הנשברות
לפניכם שני סרטונים המדגימים את תופעת ההחזרה הגמורה: