Спостерігається при переході променя з оптично більш густого (n₂=n >1) в оптично менш густе (n₁<n₂ =1) середовище при кутах падіння більших за граничний кут повного внутрішнього відбивання α≥α_гр (промінь 1 на рис.)

Граничний кут повного внутрішнього відбивання α_гр  визначають, спираючись на закон про взаємну оборотність ходу променів - як максимальний кут заломлення β_max  при падінні променя 2 під максимально можливим кутом (вздовж межі середовищ) з оптично менш густого середовища: sinβ_max  =1/n.