تضرب الأشعة الضوئية الصادرة من الأجسام الموجودة خلف السيارة سطح المرآة وتنعكس في عيون السائق وفقًا لقانون الانعكاس (زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس)، لتشكل صورة افتراضية منتصبة ومتضائلة.
تصميم المرآة المحدبة في المقام الأول: ينحني سطح المرآة إلى الخارج، مما يتسبب في تباعد الضوء؛ وهذا يسمح بمجال رؤية جانبي أوسع (حوالي 120 درجة -150 درجة ) ضمن حجم مضغوط، على الرغم من تقليل الصورة بحوالي 15%-30%-ومن هنا جاءت علامة التحذير الشائعة، "الأشياء الموجودة في المرآة أقرب مما تظهر."
يستخدم البعض مرايا منحنية- مزدوجة: يحافظ القسم المسطح الداخلي على إحساس دقيق بالمسافة، بينما يعمل القسم المحدب الخارجي على توسيع مجال الرؤية لتغطية النقاط العمياء، مما يوازن الدقة مع زاوية عرض - واسعة.
على الرغم من وجود انكسار طفيف في الواجهة الهوائية-الزجاجية (يحدث أثناء السقوط والخروج)، فإن الآلية الأساسية لتكوين الصورة هي الانعكاس؛ الانكسار هو مجرد ظاهرة ثانوية ناتجة عن مرور مسار الضوء عبر الوسط.
لا تُستخدم عدسات (محدبة أو مقعرة): مرآة الرؤية الخلفية عبارة عن جهاز عاكس؛ لا يرتبط عملها بمبادئ العدسات التي تركز أو تشتت الضوء المنقول.