Sabe-se que as medidas da velocidade da luz foram feitas usando luz visível, tanto nas medidas astronômicas quanto nas medidas feitas na Terra. A velocidade de propagação encontrada é igual à velocidade de qualquer onda eletromagnética propagando-se no vácuo.
As ondas eletromagnéticas também se propagam em um meio material, como o ar, a água, um cristal ou mesmo dentro da Terra. Ao se propagarem em um meio material, as ondas eletromagnéticas podem interagir com os átomos e as moléculas do material, sendo absorvidas ou simplesmente tendo sua velocidade de propagação reduzida.
Além disso, o meio reage às ondas eletromagnéticas de forma diferente para ondas de diferentes frequências. Um determinado meio, como o vidro comum, pode absorver com muita eficiência as micro-ondas e, ao mesmo tempo, ser transparente à luz visível.
Em particular, as ondas de luz visível podem se propagar através da água e do ar, mas não conseguem passar por uma fina folha de metal. Raios X, entretanto, podem se propagar dentro de alguns metais, mas são barrados por outros.
A razão entre a velocidade da luz no vácuo c e a velocidade v da onda eletromagnética no meio material é chamada de índice de refração do meio para aquela onda. Como o índice de refração é, em geral, uma função da frequência da onda, a velocidade de propagação dessa onda eletromagnética em um meio material também será uma função da frequência.
Por esse motivo, sempre que for indicado o valor do índice de refração, devemos também especificar para qual frequência ele foi medido. O índice de refração (n) é uma propriedade do meio e é uma medida do quanto a velocidade da luz no meio é menor do que a velocidade da luz no vácuo:
Por exemplo, em um vidro com índice de refração n = 1,5 para a luz visível, esta se propaga com velocidade
Nesse vidro, a luz se propaga com 66,67% da velocidade da luz no vácuo. Sendo assim, podemos concluir que o índice de refração de uma substância depende da frequência da onda eletromagnética.