Прохождение света через вещество сопровождается потерей энергии, затрачиваемой на возбуждение колебаний электронов (на изменение их состояния в атоме). Часть энергии возвращается в виде вторичных волн, порождаемых колеблющимися электронами, часть энергии переходит в другие формы.
Пусть через однородное вещество распространяется параллельный пучок света.
Выделим в этом веществе бесконечно тонкий плоский слой толщины dx. При прохождении этого слоя интенсивность света уменьшится так, что ее убыль можно представить как –dI. Величина будет пропорциональна интенсивности в данном слое и его толщина dx
-dI = ϰIdx
где ϰ — коэффициент поглощения. Разделяя переменные и интегрируя полученное выражение от 0 до x получим
I = I0e-ϰx
Это и есть закон Бугера. Таким образом, интенсивность света при прохождении однородного вещества уменьшается по экспоненциальному закону.