研究光的產生、傳播、性質、現象及應用的科學。

　　光學領域中，概略可分為幾何光學和波動光學（又名物理光學）兩大部分。幾何光學係以光的直線傳播為基礎，研究光在透明介質中行進，透過如反射鏡、透鏡、稜鏡等光學元件傳導，而造成的各種現象。藉由觀察和實驗可歸納出幾何光學的四個基本定律：(1)光的直線傳播定律；(2)光的獨立傳播定律；(3)光的反射定律；(4)光的折射定律。
　　在實驗力學中，當光波通過一非均勻介質傳播時，因光波在介質內各區域的速度不同，其波面將會變形，為便於討論，常利用幾何光學的原則，即引入光線的概念來描述非均勻性對傳播的影響，此光線的定義為在空間中處處和波面法線相切的曲線，藉此描述通過介質的光的路徑。一般而言，在均勻介質...

　　光學影像廣義的解釋乃泛指一切經由電子或光學媒體所製作或產生的影像。一般影像的來源可以為相機及攝影機拍攝產品（如幻燈片、錄影帶影像）或經由電腦繪圖所設計2-D或3-D的靜止畫面或動態的畫面：而影像的來源也可以是將各種不同來源的影像或實物經由特殊攝影設備的拍攝與處理，以供輸入電腦或光碟片中讓使用者將這些影像再進行編輯處理或直接播放（例如相片光碟-Photo CD）。
　　傳統光學影像多半以類比型態儲存（例如電視影像）。隨著科技的發展，傳統式的電視影像或幻燈影像可轉化為數位的方式儲存，並讓使用者能在電腦或電視螢光幕上欣賞高解晰度的影像。使用者可依所需而將影像轉換成可以利用的型態。一般光...

　　電影片上齒孔邊，16mm（毫米）為100mil（密爾）、35mm（毫米）為200mil（密爾），都附有光學或磁性聲帶，電影片繞行在聲鼓輪上的光學聲帶，由對面激勵燈泡經過聚光鏡均勻的光線照射到光學聲帶上，透過來的光線變成強弱不同的光線，此種強弱不同的變動光線，再照在光電管上，變成強弱不同電流，亦就是將光學聲帶之脈衝轉換成電訊脈衝(electrical impulses)，再經由擴大器放大推動喇叭發聲。　　電影的聲音在影片上的記錄方式，分為光學音軌以及磁性音軌2種。以光學音軌記錄聲音與再生聲音，即稱為光學發聲，為一般電影片發行時普遍採用的發聲方式。
　　由於電影片本身乃是動態影像的一種光學紀錄，採用光學音軌記錄聲音，在複製影片時即能同時拷貝影像與聲音，因此大部分的影片在發行時均採用光學音軌。
　　電影片的光學音軌又可細分為2種，一種為密度改變式光學音軌，另一種為寬度改變式光學音軌。電影片放映機的光學發聲原理相當簡單，是以激勵燈泡(Exciter Lamp)照射快速通過影片上的光學音軌而再生聲音。在激勵燈泡的另一端有感光的裝置，激勵燈泡所產生的燈光雖是衡定的，由於音軌的密度...

滑鼠的一種型式，在其運動時，經由光學和機械方法的結合被解譯成方向信號。其光學部分包含發光二極體（LED）和匹配感測器一對，而機械部分則由具有剪下裂縫的轉輪組成。當滑鼠移動時，輪子轉動，LED的光若非經由裂縫掃及光感測器，則被輪子的固體部分阻擋。此種光接觸上的變化被感測器對檢測並被解譯成移動的指示。由於感測器彼此間稍為不同相位，移動的方向係依何種感測器首先再得光接觸而定。因它使用光學設備替代機械另件，一光學機械滑鼠免除了很多純機械滑鼠所需關連磨損的修理及維護，但它不需配合光學滑鼠的特殊操作面。

　　實驗證明透明固體材料由應力引起的雙折射效應，其主折射率與對應的主應力在方向上是重合的，在數值上存在如下關係：
　　
　　式中，N0為當應力為零時材料的折射率；N1、N2及N3為材料受力後沿三主應力方向的主折射率；A和B為材料的應力光學係數，將前兩式相減後得：
　　
　　式中，C=A－B稱為材料的相對應力光學係數，公式(1)及(2)稱為一般受力狀態下的應力光學定律。

光學系統光軸上之一點，位於前後節點之中間。對一薄透鏡而言，其光學中心點、前後節點、第一及第二主點均合一。

以石英或其他光學玻璃製成之平面量測裝置。其表面平整度必須在十分之一波長或五十奈米（10-9m）以內。

一種用來讀取手寫的符號與字元，或機器印製的字元與一些特殊直條碼的光電裝置，並根據文件上吸收光或反射光的程度加以辨認。其優點在於減少許多必須由人力完成且屬於重複輸入的工作，增加準確性並爭取處理時效。如商店的條碼閱讀機及處理大專聯考答案卡的讀卡機，皆是應用的例子。也稱為「光學讀字機」。

結合全像術、雷射和大容量儲存器等的電腦，應用於超高速信號處理、影像處理與辨識等方面。