光線

表示光傳播途徑的有向幾何線稱為光線。光是一種波動，在各向同性介質中，光線是垂直於波陣面的直線。例如，從點光源發出的光，它的波陣面是以點光源為中心的球面，它的每條光線則是以點光源為中心的球的徑線；在遠離光源的地方，光在小範圍內的波陣面趨於平面，每條光線近似於相互平行的線。

光線只是一個數學抽象，是一個幾何概念，光線表示光傳播的方向，也是光能量傳播的方向，光線不是光束，不能把很窄很細的一束光叫做光線（留待後文說明）。

初中光學不涉及光的波動本性，因此教材是先講光（在均勻介質中）沿直線傳播，而後才這樣寫道：

“由於光是沿直線傳播的，我們就可以沿光的傳播路線畫一條直線，並在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。這種表示光的傳播方向的直線叫做光線。”

這段敘述，突出光線的兩個要點：

其一，光線代表光的傳播路線，表示光的傳播方向。

其二，光線是畫出來的一條帶箭頭的線，隱含著：光線是一條有向的幾何線。

在不涉及光的波動本性時，這種講法基本上突出了光線概念的基本要點。限於學生的接受程度，這樣定義光線的概念，是初中階段講授概念的較好方法。

在研究面鏡、透鏡以及由此組成的光學儀器等實際問題時，藉助於光線的概念以及一些實驗定律和幾何定律，可以很簡便又相當準確地解決問題。這種不涉及到光的本性問題，僅以幾何定律和某些實驗定律為基礎的光學，稱為幾何光學或光線光學。

研究光的波動性的光學，稱為波動光學。幾何光學所研究的物件實際上就是波動光學中當波長趨於零的極限情況，幾何光學屬於波動光學的一部分。