O lápis no copo d'água parece torto por causa da refração da luz. A refração é a curvatura da luz quando ela passa de um meio para outro, como do ar para a água ou da água para o vidro. A quantidade de curvatura depende do ângulo em que a luz atinge a superfície e da diferença nos índices de refração dos dois meios.

No caso do lápis em vidro, a luz do lápis atinge a superfície da água em ângulo. Isso faz com que a luz se dobre e mude de direção. A luz então viaja através da água e atinge a superfície do vidro em ângulo. Isso faz com que a luz se dobre novamente e mude de direção. O efeito final é que o lápis parece estar dobrado no ponto onde entra na água e novamente no ponto onde entra no copo.