Hoewel bij TIR het licht in principe volledig wordt weerkaatst, dringt een klein deel van het elektromagnetische veld door tot aan de andere zijde van het grensvlak. Dit veld, dat zich niet voortplant, valt zeer snel af met de afstand tot het grensvlak (het is binnen enkele golflengten vrijwel volledig verdwenen), en wordt evanescente golf of uitdovende golf genoemd. Wanneer zich echter binnen deze afstand een ander medium bevindt met een optische dichtheid die minstens even groot is als die van het eerste medium, kan een deel van het licht zich weer in dat materiaal voortplanten, en zal de reflectie niet volledig zijn. Men spreekt in dat geval van gefrustreerde totale interne reflectie. Wanneer zich in het gebied van de evanescente golf structuren bevinden die het licht kunnen absorberen, zal een deel van het licht geabsorbeerd worden en ook dan zal de teruggekaatste bundel zwakker zijn dan de invallende. Dit laatste principe wordt onder andere toegepast in Attenuatie van de Totale Reflectie (ATR), een hulptechniek die bij met name de infraroodspectroscopie wordt gebruikt.

Evanescente golven en gefrustreerde reflectie kunnen zich in principe bij alle soorten golfverschijnselen voordoen, en het tunneleffect in de kwantummechanica is wiskundig gezien hetzelfde effect.