光学定义包括光的反射、光学镜的特性、小孔成像原理、光影现象、偏振原理、错觉、视觉暂留等。
光的特性，光在均匀介质中沿直线传播，这就是光的直进原理。当光照射到物体上时，有一部分光线会被物体的表面反射回去，这就是光的反射。正因为如此，人们才能看见五光十色的世界。
光学镜性质，哈哈镜：它的镜面不是水平的，有的部分是凸镜，有的部分是凹镜，因而所成的像有的部分被放大，有的部分被缩小。
透镜：它是使光线发生折射的一种工具，包括凸面镜和凹面镜。中间厚、边缘薄的是凸面镜，它对透过的平行光线有会聚作用，光线经过透镜后集中到一点，也称会聚镜。中间薄，边缘厚的透镜是凹面镜，它对透过的平行光线有发散作用，主焦点与光源同侧也称发散镜。透镜的主要作用是聚光和散光。光线通过凹透镜后，成正立虚像，而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来，而虚像不能。
光的偏振：按照光路顺序分别为光源、偏振片、风景画、偏振片。光源通过偏振片形成偏振光，为风景画照明。当两套偏振片转动到通光方向为互相垂直时，虽然有灯光照明，参与者却看不到风景；当两套偏振片的转动到通光方向为平行时，偏振光可以完全通过，参与者才能清楚看到风景画，所以在两套偏振片转动的过程中，照亮风景画的光源亮度虽没有发生变化，而风景画却会呈现忽明忽暗的奇特效果。
错觉：是人对客观事物的一种不正确的、歪曲的知觉。错觉的种类很多，无论是在空间知觉、时间知觉、还是在运动知觉中都有可能产生错觉，错觉产生的原因十分复杂，往往是由物理、生理和心理等多种因素引起的。但错觉有时加以利用可以创造出令人意想不到的艺术效果，通过点、线、面、构图、色彩、透视、平面及立体造型，结合数学、光学、几何学、生理学、心理学、物理学等科学门类的元素，能创造出令人惊讶的艺术品。
视觉暂留：
物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1 -0.4秒秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。
小孔成像：由于光是直线传播的，所以当光线射入一个小孔时，会在小孔处形成交叉，小孔下面射入的光线通过小孔后，来到了上面，从上面射入的光线则来到了下面，从而在小孔的后面形成一个倒像。小孔的大小会影响成像的清晰度和亮度，孔径越小，像越清晰；孔径越大，像越模糊。小孔成像早在古代就被人们发现和应用，利用这一原理人们研制出了早期相机——针孔照相机。
