Изложены принципы оптической рефрактографии - метода диагностики оптически неоднородных сред и потоков жидкости, основанного на рефракции пространственно структурированного оптического излучения (СОИ), цифровой регистрации рефракционной картины (рефрактограммы) и ее компьютерной обработке с целью восстановления свойств среды. Приведены примеры визуализации теплофизических процессов, обусловленных свободной конвекцией в жидкости около нагретых тел.