Lichtstralen van objecten achter het voertuig raken het spiegeloppervlak en reflecteren in de ogen van de bestuurder volgens de wet van reflectie (invalshoek is gelijk aan reflectiehoek), waardoor een rechtopstaand, verkleind virtueel beeld ontstaat.
Voornamelijk convex spiegelontwerp: het spiegeloppervlak buigt naar buiten, waardoor het licht divergeert; dit zorgt voor een breder zijdelings gezichtsveld (ongeveer 120 graden –150 graden) binnen een compact formaat, hoewel het beeld met ongeveer 15%–30% wordt verkleind-vandaar het algemene waarschuwingslabel: 'Objecten in de spiegel zijn dichterbij dan ze lijken.'
Sommige maken gebruik van dubbele-kromme spiegels: het binnenste vlakke gedeelte behoudt een accuraat gevoel van afstand, terwijl het buitenste convexe gedeelte het gezichtsveld vergroot om blinde vlekken te bedekken, waardoor nauwkeurigheid in evenwicht wordt gebracht met een brede- kijkhoek.
Hoewel er lichte breking is op het glas-luchtgrensvlak (zowel tijdens inval als uittreding), is reflectie het belangrijkste mechanisme voor beeldvorming; breking is slechts een secundair fenomeen dat voortvloeit uit het lichtpad dat door het medium gaat.
Er worden geen lenzen (convex of concaaf) gebruikt: De achteruitkijkspiegel is een reflecterend apparaat; de werking ervan staat los van de principes van lenzen die doorvallend licht focusseren of divergeren