На рисунке а луч, параллельный главной оптической оси, отражаясь, проходит через фокус F. На рисунке б луч, проходящий через F, отражается так, что он проходит по линии, параллельной главной оптической оси.

Этот луч одинаков с лучом, изображенным на рисунке а, согласно принципу обратимости света. На рисунке в луч из центра кривизны С падает на зеркало нормально и поэтому отражается по той же линии через С. Положение «верха» изображения может быть найдено при помощи двух лучей, исходящих из точки наверху объекта, расположенного в виде стрелки, перпендикулярной к главной оптической оси. «Верх» располагается в точке пересечения этих лучей после отражения.

Поскольку стрелка перпендикулярна главной оптической оси, то и ее изображение расположится перпендикулярно этой оси. На рисунке ниже изображения стрелок (объектов) построены путем опускания перпендикуляра на главную оптическую ось из точки пересечения двух отраженных лучей. Если на диаграмму нанести шкалу, то можно определить размер изображения и расстояние его до объекта.

По мере того как предмет передвигается по направлению к вогнутому зеркалу с большого расстояния, изображение его, образующееся возле фокуса F, будет передвигаться в противоположном направлении, т. е. от зеркала.

Размер изображения увеличивается от уменьшенного возле точки F до увеличенного за точкой С. Когда предмет достигает фокуса F, то идущие от него лучи параллельны, но глаз все еще в состоянии воспринимать этот свет и образовывать изображение. Если предмет подвинут ближе к зеркалу, чем точка F, то возникающие лучи будут расходящимися (см. рис.).

Хотя эти расходящиеся лучи не образуют действительное изображение на экране, глаз человека все же сможет благодаря этим лучам воспроизвести изображение. Два луча, отраженные от зеркала, будут как бы расходиться из точки X, определяемой продолжением лучей за зеркало до пересечения.

Мнимое прямое изображение представлено штриховой линией, подчеркивающей его нереальный характер. Вогнутое зеркало, использованное таким образом, действует как увеличительное стекло.