理论证明，当光在光密-光疏界面上时，光疏介质中沿界面法线的平均能流密度为零，即没有能量向光疏介质的深层传播；但光疏介质中沿表面的平均能流密度不为零，即有能量沿光疏介质的表面层传播，其振幅随进入光疏介质的深度而作指数衰减。此即最常见的衰逝波(衍射光栅后部也存在类似的衰逝波)。用箭头表示衰逝波的传播方向，箭头的长短表示衰逝波的振幅大小。衰逝波只能存在于厚度约为数个波长的表面层内，超过这范围，其振幅就衰减到可忽略不计。若不考虑光疏介质对光的吸收和放射等原因造成的能量损失，并且光疏介质的厚度足够大(大于衰逝波存在的范围)，则衰逝波能量最终将全部返回光密介质(全反射)。

若光疏介质中存在逆向传播的衰逝波，则根据光的可逆性原理，在光密介质中将有普通均匀波（等相面与等幅面重合的波）沿原入射光的反方向传播(以虚线表示)。假如光疏介质的厚度d足够小(小于衰逝波存在的范围)，则部分衰逝波将通过界面B转换成在第三介质中传播的均匀波。n1=n3时，有θi=。 由于入射能量部分地向第三介质传播，在界面A上的全反射遭到抑制，故称受抑全反射。这种在全反射条件下，入射波能穿透第二介质向第三介质传播的现象类似于量子力学中的隧道效应，故亦称光学隧道效应。