Caleidoscopul funcționează prin reflectarea luminii care cade într-o suprafață reflectorizantă, cum ar fi o oglindă. Are două sau mai multe oglinzi plasate la un unghi unul față de celălalt. Ansamblul oglinzii este înconjurat de un carcas, cu o gaură de deschidere la un capăt al oglinzilor și o colecție de obiecte de la celălalt capăt.
Aceste suprafețe reflectorizante formează de obicei un triunghi sau o formă V. Atunci când un kaleidoscop este rotit, piesele se mișcă și se poate vedea un design diferit. Reflexiile se îndoaie în interiorul tubului, creând diverse imagini. Ceea ce vede o persoană atunci când privește prin gaura de ochi nu este niciodată la fel de două ori. În mod tipic, kaleidoscoapele au o colecție de piese de sticlă, margele și butoane care formează modele desăvârșite și atractive. Acest lucru se datorează parțial din cauza simetriei. Toate imaginile repetate sunt simetrice în raport cu imaginea de lângă acestea. O combinație precisă de suprafețe reflexive are ca rezultat imagini precise simetrice.
Obiectele din interiorul unui kaleidoscop se mișcă, de aceea, după rotirea sau agitarea recipientului, obiectele nu au același aranjament a doua oară. De asemenea, nu este posibil să avem două desene complet identice. Diferite modele sunt formate ca reflecții de obiect care se mișcă dintr-o parte în alta și se îmbină cu alții. Trei sau mai multe oglinzi creează un design cu modele geometrice și mai complicate și reflexii nesfârșite. De exemplu, un caleidoscop cu trei oglinzi creează reflecții triunghiulare complexe.
