No interior do prisma a luz pode sofrer uma reflexão total.  Isto ocorre se na segunda face a luz incidir num ângulo maior do que o ângulo limite de incidência.  Nesse caso, o prisma se transforma num prisma de reflexão total.

A vantagem dos prismas de reflexão total é que podemos dispor deles para efetuar desvios bastante simples e convenientes (como 90^o e 180^o).

Os prismas de reflexão total mais comuns e mais simples são aqueles cuja seção principal é um triângulo retangular isósceles.  Nessas circunstâncias, se o prisma for de vidro imerso em ar se a luz incidir sobre uma das faces de menor comprimento segundo a normal, a luz deverá sofrer um desvio de 90^o. O prisma funciona como um espelho disposto formando um ângulo de 45^o.

É possível fazer com que os raios luminosos sofram um desvio de 180^o.  Basta utilizarmos o prisma como disposto na figura abaixo.  Nesse caso, a luz experimenta duas reflexões totais dentro do prisma.

Na realidade o prisma de reflexão total acaba se comportando como um espelho.  Leva a vantagem de ser um componente mais durável quando imerso em fluidos e de manuseio mais fácil do que os espelhos.  Por isso, muitos instrumentos ópticos (como o periscópio) utilizam os prismas ao invés de espelhos planos.