Una sombra es un área oscura donde un objeto bloquea la luz de una fuente de luz. Ocupa todo el volumen tridimensional detrás de un objeto con luz delante. La sección transversal de una sombra es una silueta bidimensional o una proyección inversa del objeto que bloquea la luz.
Una fuente puntual de luz proyecta sólo una simple sombra, llamada " umbra ". Para una fuente de luz no puntual o "extendida", la sombra se divide en umbra, penumbra y antumbra . Cuanto más amplia es la fuente de luz, más borrosa se vuelve la sombra. Si dos penumbras se superponen, las sombras parecen atraerse y fusionarse. Esto se conoce como efecto ampolla de sombra .
Los contornos de las zonas de sombra se pueden encontrar siguiendo los rayos de luz emitidos por las regiones más exteriores de la fuente de luz extendida. La región de umbra no recibe luz directa de ninguna parte de la fuente de luz y es la más oscura. Un espectador situado en la región de la umbra no puede ver directamente ninguna parte de la fuente de luz.
Por el contrario, la penumbra está iluminada por algunas partes de la fuente de luz, dándole un nivel intermedio de intensidad luminosa. Un espectador ubicado en la región de penumbra verá la fuente de luz, pero está parcialmente bloqueada por el objeto que proyecta la sombra.
Si hay más de una fuente de luz, habrá varias sombras, con las partes superpuestas más oscuras, y varias combinaciones de brillos o incluso colores. Cuanto más difusa es la iluminación, más suaves y confusos se vuelven los contornos de las sombras hasta desaparecer. La iluminación de un cielo nublado produce pocas sombras visibles.
La ausencia de efectos atmosféricos difusos en el vacío del espacio exterior produce sombras marcadas y claramente delineadas por límites de alto contraste entre la luz y la oscuridad.