Il caleidoscopio era un dispositivo ludico basato sul fenomeno ottico delle immagini multiple prodotte da due specchi piani che formano tra di loro un angolo acuto (in genere di 60º o 45º). Si otteneva una figura altamente simmetrica con più assi di simmetria mai identica a se stessa. Fu inventato nel 1816 da David Brewster (1781-1868).
Nella camera frontale dello strumento chiusa con due dischi di vetro (quello esterno è smerigliato) sono racchiusi dei pezzetti di vetro di vari colori. Questo spazio si può ruotare a piacere agendo sui perni che rendono il tutto assomigliante alla ruota di un timone. Dentro il tubo e per tutta la sua lunghezza sono presenti due specchi piani di vetro inargentato che formano tra loro un angolo di 60º. L'immagine dei pezzetti di vetro entro il settore racchiuso tra i due specchi veniva riflessa più volte con il risultato che si formavano 5 immagini identiche anche se reciprocamente ruotate di 72º in più e in meno. Il risultato era una figura completa di 360º dai contorni circolari e con 5 assi di simmetria. Poiché i pezzetti di vetro non si disponevano mai nella stessa maniera, anche l'immagine multipla che si aveva non era mai identica alle precedenti.