小孔成像为倒影是因为物体上部发出的光线通过小孔，照在白纸的下部；下部发出的光线，通过小孔，照在白纸的上部，所以在白纸上形成一个倒立的像。
大约两千四五百年以前，我国的学者墨子和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原因。小孔成像的原理是光的直线传播，我们的祖先根据这一原理，制造了圭表和日晷，还发明了皮影戏。一些照相机和摄影机就是利用了小孔成像的原理。
把蜡烛的火焰看成是由许多小发光点组成的，每个发光点都向四面八方发射着光。总会有一小束光，笔直地穿过小孔，在白纸上形成一个小光斑。烛焰上的每一个发光点都会在白纸上形成一个对应的光斑，全部光斑在白纸上就组成了一个烛焰的像。
从图中可以看出，烛焰上部发的光沿直线通过小孔，照在白纸的下部；烛焰下部发出的光，通过小孔，照在白纸的上部，所以在白纸上形成一个倒立的像。这正好说明了光是直线传播的。