Cień powstaje, gdy światło jest blokowane przez nieprzezroczysty lub półprzezroczysty obiekt. Półprzezroczyste materiały, takie jak bibułka, pozwalają na częściowe doświetlenie, które rozprasza i tworzy nikły cień. Nieprzezroczyste obiekty, takie jak drzewo, całkowicie blokują światło i tworzą ciemny cień. Przezroczyste obiekty, takie jak szkło, nie tworzą cienia, ponieważ światło przechodzi przez linię prostą.
Cień jest rzucany z boku obiektu, który jest najdalej od źródła światła. Bliskość obiektu tworzącego cień względem źródła światła określa względny rozmiar cienia. Gdy obiekt przesuwa się dalej od źródła światła, cień staje się mniejszy, a gdy obiekt się przybliża, cień staje się większy. Kąt źródła światła określa długość cienia. O wschodzie i zachodzie słońca, niski kąt słońca tworzy najdłuższe cienie. Najkrótsze cienie powstają w południe, kiedy słońce jest najwyższe na niebie.
Większość cieni składa się z umbra i półmroku. Całe światło jest blokowane przez nieprzezroczysty obiekt umbra. W półcieniu tylko część światła jest zablokowana i jest obszarem częściowej ciemności. W przypadku źródła punktowego, takiego jak latarka świecąca przez dziurkę w arkuszu papieru, cień, który tworzy, jest całkowicie umbra bez półcienia.
