Az üveg működési elve elsősorban a fény terjedésének és refrakcióján alapul. Amikor a fény eltalálja az üveg felületét, a fény egy része tükröződik, míg a másik rész áthalad az üvegen, és a másik oldalra terjed. Ennek oka az, hogy az üveg felülete fényvisszaverő tulajdonságokkal rendelkezik, és a fény egy része visszatükröződik a reflexió törvénye szerint. Az üvegen áthaladó fény az üveg belsejében lévő refrakciós jelenséggel találkozik. Mivel az üveg törésmutatója nagyobb, mint a levegőé, a fény az üveg normál irányába hajlik, ami a fény irányítását eredményezi a szaporodás során.
Az üveg összetétele és előkészítési folyamata fontos hatással van az optikai tulajdonságokra. A szokásos üveg elsősorban nyersanyagokból, például szilícium -dioxidból (SIO₂), szódahamuból (Na₂co₃) és mészkőből (CACO₃) áll. Ezek a nyersanyagok megolvadnak és magas hőmérsékleten reagálnak, hogy egyenletes folyékony keveréket képezzenek. Ahogy a hőmérséklet fokozatosan csökken, a folyékony anyag viszkozitása növekszik, és az atomok vagy molekulák mozgása egyre nehezebbé válik. Végül, közvetlenül megszilárdul, anélkül, hogy normál kristályszerkezetet képezne, hogy amorf szilárd anyagot képezzen, például üveg.
Az üveg fényáteresztőképessége az anyag molekuláris szerkezetéhez kapcsolódik. Az üveg molekuláris szerkezete rendezetlen, és a benne lévő atomok vagy molekulák nem rendszeresen vannak elrendezve. Ez lehetővé teszi, hogy a fény átlátszó legyen anélkül, hogy jelentősen szétszóródna, amikor az üveg belsejében terjed. Ezenkívül az üveg összetételének és feldolgozási módszereinek szabályozásával az üveg specifikus optikai tulajdonságokkal rendelkező üveg, például egy adott hullámhosszú fényt továbbító üveg előállítható egy specifikus törésmutatóval vagy diszperziós tulajdonságokkal.
