在水里腿显得很长是因为光的折射。“光的折射”现象是初中物理都学过的内容，物理课本上曾解释了“光的折射”概念，当光从罗嵯脶姥空气斜射入另一种介质的时候，传播的方向发生偏折，就发生了“折射”。
通常当光线从一种介质斜射进入另一种介质时，因为光速的变化，在两种介质的分界处，光线的方向会发生改变。所以，人的腿在水里变长变短的道理就像是筷子在水中会弯折的道理是一样的。
其他例子：
在大气中，空气密度在垂直方向的分布极不均匀，高度越高，密度越小，高度越低，密度越大。当太阳光（或月光）从密度小的高层进入到密度大的近地层时，它们的光学路径就会发生曲折。
此时我们在地面上所观测到的太阳（或月亮）总是比实际位置偏高，这种折射现象愈近地平线愈明显（日出和日落时）。
研究表明，位于地平线附近的太阳，其高度角比实际的大35’左右。很明显，太阳光盘的下缘因折射而偏高的程度要比上缘大一些。这就是为什么在日出和日落时刻太阳光盘大如车盖，且呈扁圆形。但太阳在天顶时却看不到光的折射现象。