Élève de Descartes, Christiaan Huygens développe rationnellement, logiquement, et complètement une théorie de la lumière, conséquence d'une vision du monde cartésienne. Son premier argument est des plus convainquants : comment admettre une théorie corpusculaire alors que deux pinceaux qui se croisent ne se devient pas ? On peut même opposer deux rayons sans que rien ne se passe jamais. Pour Huygens, ces arguments justifient le rejet d'une théorie corpusculaire qui ne peut rendre compte de la propagation rectiligne. ``C'est donc d'une autre manière que la lumière s'étend[5].'' Le mouvement ne pouvant être accompagné d'aucun transport de matière, il est dû à des ondes. Huygens introduit alors l'éther, milieu indispensable à la propagation des ondes lumineuses, qu'il représente par un continuum de particules. Considérons des sphères très dures suspendues les unes après les autres alignées sur une droite. Écartons la première boule et laissons-la retomber : elle s'immobilise dès qu'elle touche sa voisine et nous voyons la dernière se soulever sans que les autres aient bougé: une onde s'est propagée. La dernière boule retombe et fait rejaillir le première : une autre onde s'est propagèe en sens inverse. Soulevons maintenant les deux boules extrêmes et laissons-les retomber en même temps : elles rejaillissent en deux mouvements contraires et atteignent une hauteur égale à celle observée précédemment : deux ondes se sont propagées en sens inverses sans se gêner l'une l'autre. Pour Huygens c'est selon le même principe que se propage la lumière. Le processus analogue en trois dimensions, avec lequel il démontre la propagation rectiligne, est appelé principe d'Huygens. Pour expliquer la réflexion et la réfraction, Huygens va devoir postuler une structure de la matière. Il propose alors une structure discontinue de particules baignant dans l'éther. Ainsi, ou les vibrations affectent seulement l'éther mais sont gênées par les parties plus grosses du solide - l'onde est ralentie - ou l'éther et les particules entrent en vibrations - le mouvement est encore retardé. Quelle que soit la manière dont l'onde est transmise, la vitesse de la lumière doit être plus faible dans un solide que dans l'éther. Cette différence de vitesse s'accorde avec le ``bon sens'' prôné par Grimaldi et Fermat mais s'oppose aux conclusions de Descartes et Newton. À l'aide de son principe de propagation, Huygens démontre alors sans mal les lois de la réflexion et la réfraction. Il démontre même que les lois de Descartes sont justifiées si les vitesses de propagation des ondes sont inversement proportionnelles aux indices des milieux traversés. C'est le résultat inverse qu'énoncait Newton. La mesure de la vitesse de la lumière dans différents milieux pourrait, à elle seule, décider de la validité de l'une des deux théories en présence. Les physiciens savent maintenant qu'ils doivent tenter de réaliser cette expérience cruciale.