Princip rada stakla uglavnom se temelji na širenju i refrakciji svjetlosti. Kad svjetlost udari u staklenu površinu, dio svjetlosti će se odraziti, dok će drugi dio proći kroz staklo i širiti se na drugu stranu. To je zato što površina stakla ima reflektirajuća svojstva, a dio svjetlosti će se odbiti prema zakonu refleksije. Svjetlost koja prolazi kroz čašu naići će na fenomen refrakcije unutar čaše. Budući da je indeks loma stakla veći od zraka, svjetlost će se saviti u normalnom smjeru stakla, uzrokujući da svjetlost mijenja smjer tijekom širenja.
Postupak sastava i pripreme stakla imaju važan utjecaj na optička svojstva. Obično staklo uglavnom se sastoji od sirovina kao što su silicij -dioksid (SiO₂), soda pepela (Na₂co₃) i vapnenac (Caco₃). Ove sirovine se tope i reagiraju na visokim temperaturama kako bi nastale ujednačenu tekuću smjesu. Kako se temperatura postupno smanjuje, viskoznost tekuće tvari raste, a kretanje atoma ili molekula postaje sve teže i teže. Konačno, ona se izravno učvršćuje bez formiranja regularne kristalne strukture kako bi se stvorila amorfna kruta tvar, poput stakla.
Lagana propusnost stakla povezana je s molekularnom strukturom njegovog materijala. Molekularna struktura stakla je neuredna, a atomi ili molekule u njemu nisu redovito raspoređeni. To omogućava da svjetlost bude prozirna bez da se značajno rasprši kada se širi unutar čaše. Osim toga, može se proizvesti kontrolom sastava i načina obrade stakla, staklo sa specifičnim optičkim svojstvima, poput stakla koje prenosi svjetlost određene valne duljine, ima određeni indeks loma ili svojstva disperzije.
