Một cây bút chì trông bị uốn cong trong nước vì một hiện tượng gọi là hiện tượng khúc xạ. Khi ánh sáng đi vào nước, nó không thể di chuyển nhanh như trong không khí. Khi ánh sáng đi vào nước ở một góc, nó sẽ bị bẻ cong ra khỏi đường đi ban đầu và điều này làm cho hình ảnh trông bị cong.
Khi bút chì ở một góc nghiêng, hình ảnh trong nước dường như ở một góc lớn hơn, điều này làm cho bút chì trông bị cong. So sánh đi bộ trên cạn và lội nước. Đi bộ trên cạn dễ hơn lội nước. Tương tự, ánh sáng có thể di chuyển nhanh trong không khí mở nhưng chậm lại khi đi vào nước.