Okyanusların, denizlerin derin kısımları, hala tam olarak keşfedilmemiş yerlerdir. Su altının gizemlerine ulaşabilen, su altına giden insanlardan çok daha fazla sayıda kişi Ay'a çıkmıştır ancak derin denizlerin hala keşfedilmemiş birçok alanı ve gizemi bulunmaktadır. Denizlerde güneş ışıklarının ulaşamadıkları kısımlara derin denizler de denir. Derin denizler bu ışığın ulaşamadığı kısımdan başlar ve taban kısmına kadar devam eder.
Işık, denizin yüzeyinden suya girdikten sonra 200 ya da 300 metre kadar sonra gitgide azalarak kaybolur. O kaybolunca fotosentez yolu ile besin üretebilen canlıların bu ortamda yaşam sürmeye devam etmesi imkansızdır. Ortamda ışık olmadığı sürece sıcaklık çok düşer. Derin deniz olan kısımlarda sıcaklık -1 derece ile 5 derece arasında değişkenlik göstermektedir. Bu durum suyun tuzluluk değerlerinde herhangi bir azalma ya da artış göstermesine neden olmaz. Değerler sabit kalır.
Su ile ışık arasında da gizemli olduğu kabul edilen bir bağ bulunmaktadır. Su, çeşitli nedenlere bağlı olarak ışığın kırılmasına ve görüntülerde bazı değişikliklerin yaşanmasına neden olabilmektedir.
Gizemli ve mucizevi olarak kabul edilse de aslında bilimsel açıklaması bulunan birçok durum gibi su altında görüntülerin bulanık görünmesi de bu durumlardan biridir. Işık, içinde yol aldığı, ilerlediği ortamdan daha yoğun bir ortama geçiş yaparsa kırılma yaşanır. Çünkü yavaşlar ve ışığın hareket doğrultusu ve yönü değişkenlik gösterir.
Işık, farklı bir ortama geçtiğinde hızında değişiklik yaşar. Boşluktaki hıza göre bu yavaşlama, kırılma indisi adı verilen bir katsayı ile ifade edilir. Genel olarak ortamın yoğunluğu arttıkça kırılma indisi de yükselme eğilimindedir. İki ortam arasındaki yoğunluk farkı ne kadar büyükse, ışığın hızındaki değişim de o kadar fazla olur.
Görme duyusuyla net bir görüntü elde edebilmek, ışığın göze girişinde gerçekleşen kırılmalar sayesinde mümkün olur. Kırılma indisi 1 olan havadan gelen ışık, ilk olarak kavisli yapısıyla bir mercek gibi işlev gören korneada kırılır. Kornea, yaklaşık 1.30 kırılma indisine sahiptir. Bu bölgede yavaşlayan ve yönü değişen ışınlar, gözün merkezine doğru odaklanır. Ardından, kırılma indisi korneaya göre biraz daha yüksek olan göz merceğinde son kırılma gerçekleşir ve ışınlar net görüntünün oluştuğu sarı beneğe yönlendirilir.
Kırılma indisi yaklaşık 1.30 olan deniz suyunda ilerleyen ışık göze ulaştığında, kornea ile su arasındaki kırılma indisi farkı düşük olduğu için ışığın yön değiştirmesi çok az olur. Bu ilk kırılma yeterli odaklanma sağlayamadığından, göz merceği de görüntüyü doğru şekilde odaklayamaz. Oluşan odak noktası göz küresinin arkasında, sarı benekten oldukça uzakta kalır. Bu yüzden su altında oluşan görüntü, beyinde yüksek hipermetropluk benzeri bir şekilde bulanık olarak algılanır.
Su altında net bir görüntü elde edebilmek için göz ile su arasında ince bir hava tabakasının bulunması yeterlidir. Deniz gözlüğü, bu hava tabakasını sağlayarak kornea ile ortam arasında gerekli kırılma indisi farkını oluşturur ve böylece su altında da net bir görüntü algılanabilir.