La direzione del raggio riflesso è determinata dalla legge della riflessione. La legge di riflessione afferma che l'angolo di riflessione è uguale all'angolo di incidenza. In altre parole, il raggio riflesso viene riflesso con lo stesso angolo del raggio incidente, ma sul lato opposto della normale (una linea perpendicolare alla superficie nel punto di incidenza).

La direzione del raggio riflesso può essere determinata anche utilizzando i vettori. Il raggio incidente può essere rappresentato come un vettore che punta dalla sorgente luminosa al punto di incidenza sullo specchio. La normale allo specchio può essere rappresentata come un vettore che punta perpendicolarmente allo specchio nel punto di incidenza. Il raggio riflesso può essere rappresentato come un vettore che punta dal punto di incidenza al punto in cui interseca un piano parallelo allo specchio e ad una distanza dallo specchio pari alla distanza dalla sorgente luminosa allo specchio.

La legge di riflessione può essere espressa matematicamente come segue:

$$\theta_r =\theta_i$$

Dove:

$$\theta_r$$ è l'angolo di riflessione

$$\theta_i$$ è l'angolo di incidenza