Um espelho côncavo é um segmento de uma superfície esférica que apresenta na parte interna o seu lado refletor. Para que este espelho tenha a formação de imagens nítidas, Carl Friedrich Gauss percebeu que os raios que chegam no espelho, devem fazer pequenos ângulos com o eixo principal. Além disso, o ângulo de abertura do espelho deve ser menor que 10 graus. Os espelhos esféricos que respeitam essas condições são chamados "Espelhos de Gauss". Para aqueles com graus maiores com o eixo ou maior abertura do espelho, a imagem dada será borrada, já que os raios irão convergir em pontos diferentes. Considerando, assim, as propriedades dos espelhos esféricos, é possível determinar a posição e a orientação da imagem formada. Dependendo da posição que o objeto ocupa diante desse espelho podemos obter uma imagem conjugada real ou ainda virtual, quando o objeto situa-se sobre o plano focal do espelho. A sua orientação pode apresentar-se direita ou invertida, respectivamente, para imagens virtuais e reais, dependendo da posição do objeto em relação ao espelho. O espelho côncavo tem a característica, inclusive, de formar uma imagem imprópria, que é, na verdade, a não formação da imagem, mas considerada, fisicamente, formada no infinito.