W zakresie optyki kąt krytyczny jest największym kątem, w którym promień światła, przemieszczający się w jednym przezroczystym medium, może uderzyć w granicę między tym medium a drugim mniej gęstym ośrodkiem bez całkowitego odbicia w gęstszym medium.
Gdy światło przechodzi przez różne substancje, jego częstotliwość pozostaje stała, ale zmienia się jego długość fali (prędkość). Ta zmiana długości fali na styku powierzchni pomiędzy różnymi mediami powoduje, że światło przechodzące przez jeden i drugi ulega zgięciu lub załamaniu. Jeżeli światło uderzy w granicę między dwoma ośrodkami pod dowolnym kątem mniejszym niż kąt krytyczny, a jeśli uderzy w granicę z drugiej strony, część wiązki przejdzie przez granicę, ulegając załamaniu w procesie. Jednak światło uderzające w granicę pod kątem większym niż kąt krytyczny ulega całkowitemu odbiciu i nie może przejść na mniej gęste medium.
