Ein Kaleidoskop reflektiert Licht, das auf eine reflektierende Oberfläche wie einen Spiegel trifft. Es hat zwei oder mehr Spiegel, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Die Spiegelbaugruppe ist von einem Gehäuse umgeben, mit einem Augenloch an einem Ende der Spiegel und einer Sammlung von Objekten am anderen Ende.
Diese reflektierenden Oberflächen bilden normalerweise ein Dreieck oder eine V-Form. Wenn ein Kaleidoskop gedreht wird, bewegen sich die Teile und ein anderes Design ist zu sehen. Die Reflexionen prallen im Inneren der Röhre hin und her und erzeugen verschiedene Bilder. Was ein Mensch beim Blick durch das Augenloch sieht, ist nie zweimal genau gleich. Typischerweise haben Kaleidoskope eine Sammlung von Glasstücken, Perlen und Knöpfen, die komplizierte und attraktive Designs bilden. Dies liegt zum Teil an der Symmetrie. Alle wiederholten Bilder sind in Bezug auf das Bild daneben symmetrisch. Eine präzise Kombination von reflektierenden Oberflächen führt zu präzisen symmetrischen Bildern.
Die Objekte in einem Kaleidoskop bewegen sich, deshalb haben die Objekte nach dem Drehen oder Schütteln des Behälters nie die gleiche Anordnung ein zweites Mal. Es ist auch nicht möglich, zwei völlig identische Designs zu haben. Verschiedene Muster werden gebildet, wenn sich Objektreflexionen von einer Seite zur anderen bewegen und mit anderen verschmelzen. Drei oder mehr Spiegel schaffen ein Design mit geometrischen und komplizierteren Mustern und endlosen Reflexionen. Ein Kaleidoskop mit drei Spiegeln erzeugt beispielsweise komplexe Dreiecksreflexionen.
