在17世纪，同时存在两种不同的观点：惠更斯的波动观点（光是一种波，其传播就象水波）和牛顿的微粒学说（光由一些微粒组成）。在19世纪，Fresnel 成功地观察到光干涉作用，这用微粒学说无法解释，从而使波动观点取胜。1905年, 爱因斯坦提出光子的概念（无质量的微颗粒）使得微粒学说重生。如今，这两种观点以一种复杂的方式同时存在，这里我们不对它们做进一步探讨。

只将光考虑成为一种波，在真空中以很高的速度传播 (c = 299 792 458 m/s, 或300 000 km/s).

光学基本原理之一是光的直线和各向同性传播。在透明的、均匀的和各向同性的介质中，在没有遇到障碍时光沿直线传播。

均匀表示介质处处具有相同的性质。光速在介质中所有点都相同；一般认为水、空气和玻璃为光学匀质。然而，当温度差异较大时，介质变得不均匀，光线路径弯曲：这正是海市蜃楼的解释。

各向同性表示在介质中某点处，介质具有相同的性质。

我们称光线可以通过的为透明介质 (例如: 空气, 水, 玻璃) ，光线不能通过的为不透明介质 (木头, 铝)。当光线遇到障碍时会发生什么？当一束光线到达两个介质的界面时，一部分在界面反射：即反射现象；其它部分进入第二介质中传播：即折射现象。