La réflexion diffuse idéale résulte en une luminance égale dans toutes les directions au demi-plan adjacent à la surface. Cette forme idéale de réflexion diffuse est appelée réflectance lambertienne. Ces surfaces réfléchissantes idéales sont hypothétiques, et les surfaces réfléchissantes réelles sont anisotropes, réfléchissant davantage dans certaines directions que dans d’autres. Les surfaces présentant un haut degré d’efficacité de diffusion comprennent le plâtre, le papier, le marbre blanc et le talc.
La réflexion spéculaire est présentée par un miroir ou une surface d’eau calme, où les rayons lumineux incidents cohérents sont réfléchis de manière cohérente selon la loi de la réflexion. L’angle d’incidence et l’angle réfléchi sont égaux dans une réflexion parfaitement spéculaire. Toute réflexion obéit à la loi de la réflexion, mais la réflexion diffuse entraîne une diffusion parce que les angles de réflexion de chaque partie du matériau sont différents en raison de l’orientation aléatoire de la surface.
Même de légères imperfections de surface rendent impossible une réflexion spéculaire parfaite, de sorte que toute réflexion à partir d’une surface réelle sera toujours une certaine combinaison de diffuse et de spéculaire. La réflexion diffuse est utilisée pour les applications d’éclairage ambiant, comme les ampoules en verre dépoli, tandis que la réflexion spéculaire est utilisée pour les applications optiques, comme les microscopes et les télescopes.