In der Optik ist der kritische Winkel der größte Winkel, unter dem ein Lichtstrahl, der sich in einem transparenten Medium ausbreitet, auf die Grenze zwischen diesem Medium und einem zweiten weniger dichten Medium treffen kann, ohne im dichteren Medium total reflektiert zu werden.
Wenn Licht verschiedene Substanzen durchdringt, bleibt seine Frequenz konstant, aber seine Wellenlänge (Geschwindigkeit) ändert sich. Diese Wellenlängenänderung an der Oberflächengrenzfläche zwischen verschiedenen Medien bewirkt, dass Licht, das durch das eine und das andere hindurchgeht, gebogen oder gebrochen wird. Trifft Licht auf die Grenze zwischen den beiden Medien unter einem Winkel kleiner als der Grenzwinkel und trifft es von der anderen Seite auf die Grenze, so durchdringt ein Teil des Strahls die Grenze und wird dabei gebrochen. Licht jedoch, das unter einem Winkel größer als der Grenzwinkel auf die Grenze trifft, wird total reflektiert und kann nicht in das weniger dichte Medium gelangen.
