Un kaléidoscope fonctionne en réfléchissant la lumière qui se heurte à une surface réfléchissante telle qu'un miroir. Il a deux ou plusieurs miroirs placés à un angle l'un par rapport à l'autre. L'ensemble miroir est entouré d'un boîtier, avec un trou pour les yeux à une extrémité des miroirs et une collection d'objets à l'autre extrémité.
Ces surfaces réfléchissantes forment généralement un triangle ou une forme de V. Lorsqu'un kaléidoscope est tourné, les pièces bougent et un design différent peut être vu. Les reflets rebondissent à l'intérieur du tube créant diverses images. Ce qu'une personne voit en regardant à travers le trou de l'œil n'est jamais exactement la même deux fois. En règle générale, les kaléidoscopes ont une collection de morceaux de verre, de perles et de boutons qui forment des motifs complexes et attrayants. C'est en partie à cause de la symétrie. Toutes les images répétées sont symétriques par rapport à l'image à côté d'elles. Une combinaison précise de surfaces réfléchissantes donne des images symétriques précises.
Les objets à l'intérieur d'un kaléidoscope bougent, c'est pourquoi après avoir tourné ou secoué le récipient, les objets n'ont jamais la même disposition une seconde fois. Il n'est pas non plus possible d'avoir deux conceptions complètement identiques. Différents motifs se forment lorsque les reflets des objets se déplacent d'un côté à l'autre et se confondent avec les autres. Trois miroirs ou plus créent un design avec des motifs géométriques et plus complexes et des reflets sans fin. Par exemple, un kaléidoscope à trois miroirs crée des reflets triangulaires complexes.
