光在真空中或者均勻媒介中是沿直線向四面八方傳播的，但在空氣等不均勻媒介下，發生折射或衍射，就不是沿直線向四面八方傳播的，而是有一定的曲線了。
首先，光是一種電磁波，光子就像所有粒子一樣按照運動規律運行，而所有電磁輻射在真空中以相同的速度（約30w公里每秒）傳播，它們通過反射折射與物質相互作用，最終被物質吸收爲熱量，光傳遞的最短路程就必須沿直線傳遞。由於光看起來像直線傳播，所以通常也是認爲光是沿直線傳播，光線進入針孔攝像頭時，光是按照直線傳播的，所以在後面的成像會是上下顛倒的，這也是光沿直線傳播證據。
因爲光波的波長非常小，頻率非常高，比如水浪，如果阻擋水浪的物體中間有一個空隙，如果空隙接近水浪的波長，那麼水浪就會繞到阻擋物後面，如果空隙很大，那麼在物體後面就不會有明顯的水浪。光波也是一樣的，因爲它的波長非常小，要想發生衍射現象，阻擋物的空隙要非常小才行，這個小的程度是肉眼不可見的。
