光学（optics),是研究光（电磁波）的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科.传统的光学只研究可见光,现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究.
我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学.
几何光学
是从几个由实验得来的基本原理出发,来研究光的传播问题的学科.它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径,它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限.
物理光学
是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科,所以也称为波动光学.它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象.波动光学的基础就是经典电动力学的麦克斯韦方程组.波动光学不详论介电常数和磁导率与物质结构的关系,而侧重于解释光波的表现规律.波动光学可以解释光在散射媒质和各向异性媒质中传播时现象,以及光在媒质界面附近的表现；也能解释色散现象和各种媒质中压力、温度、声场、电场和磁场对光的现象的影响.
量子光学
英文名称：quantum optics
量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科.
这种从光子的性质出发,来研究光与物质相互作用的学科即为量子光学.它的基础主要是量子力学和量子电动力学.
光的这种既表现出波动性又具有粒子性的现象既为光的波粒二象性.后来的研究从理论和实验上无可争辩地证明了：非但光有这种两重性,世界的所有物质,包括电子、质子、中子和原子以及所有的宏观事物,也都有与其本身质量和速度相联系的波动的特性.