La reflexión total tiene una manifestación curiosa en los espejismos que se ven en los desiertos y otros lugares. Estos fenómenos se producen cuando el índice de refracción de un medio cambia de forma gradual en una dirección, con lo que se produce una refracción continua de los rayos luminosos y una desviación de la trayectoria rectilínea de los mismos. Así, cuando sobre el suelo se extiende una capa de aire más caliente, con un índice de refracción mayor que las capas superiores, el observador cree percibir en el suelo la presencia de agua, que resulta, evidentemente, ficticia.