این مواد دارای خصوصیت ضریب شکست منفی هستند. ضریب شکست مفهومی است که میزان خمش نور حین عبور از محیط های مختلف را مشخص میکند. وقتی پرتو نوری وارد یک محیط می شود میزان خمش آن بستگی به ضریب شکست محیط دارد. در مواردی که ضریب شکست مثبت است مانند اکثر مواد موجود در طبیعت خمش رو به جلو اتفاق می افتد ونور همان مسیر خود را با اندکی انحراف می پیماید حال انکه در محیط های با ضریب شکست منفی مانند متامتریال ها عبور نور در میحط با خمش رو به عقب همراه خواهد بود.