L'optique géométrique étudie la trajectoire des "rayons lumineux" quand le phénomène de diffraction est négigeable (si ce n'est pas le cas, on entre dans le domaine de l'optique ondulatoire).
Toute l'optique géométrique repose sur deux lois très simples : les lois de Snell-Descartes relatives à la réflexion et à la réfraction.
Malgré cette apparente simplicité les applications de l'optique géométrique sont d'une très grande richesse et abondent dans notre vie courante comme dans la recherche :
L'optique géométrique permet également de comprendre certains phénomènes naturels assez spectaculaires, comme les arc-en-ciel ou les mirages.