由薄的分層介質構成的，通過界面傳播光束的一類光學介質材料。光學薄膜的應用始于20世紀30年代。現代，光學薄膜已廣泛用于光學和光電子技術領域，制造各種光學儀器。
　　光學薄膜的特點是：表面光滑，膜層之間的界面呈幾何分割；膜層的折射率在界面上可以發生躍變，但在膜層內是連續的；可以是透明介質，也可以是吸收介質；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。實際應用的薄膜要比理想薄膜復雜得多。這是因為：制備時，薄膜的光學性質和物理性質偏離大塊材料，其表面和界面是粗糙的，從而導致光束的漫散射；膜層之間的相互滲透形成擴散界面；由于膜層的生長、結構、應力等原因，形成了薄膜的各向異性；膜層具有復雜的時間效應。
　　光學薄膜按應用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學保護膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4種。光學反射膜用以增加鏡面反射率，常用來制造反光、折光和共振腔器件。光學增透膜沉積在光學元件表面，用以減少表面反射，增加光學系統透射，又稱減反射膜。光學濾光膜用來進行光譜或其他光性分割，其種類多，結構復雜。光學保護膜沉積在金屬或其他軟性易侵蝕材料或薄膜表面，用以增加其強度或穩定性，改進光學性質。最常見的是金屬鏡面的保護膜。
　　主要內容
　　一類重要的光學元件。這一領域主要有以下幾方面的內容：
　　① 薄膜的光學性質、力學性質以及其他有關性質的研究;
　　② 薄膜的生長、薄膜的結構以及它們對薄膜性質的影響；
　　③光學薄膜元件的設計、制備及其性能的測試等。
　　原理
　　◆ 光學薄膜的應用無處不在，從眼鏡鍍膜到手機，電腦，電視的液晶顯示再到LED照明等等，它充斥著我們生活的方方面面，并使我們的生活更加豐富多彩。
　　◆ 光學薄膜的定義是：涉及光在傳播路徑過程中，附著在光學器件表面的厚度薄而均勻的介質膜層，通過分層介質膜層時的反射、透（折）射和偏振等特性，以達到我們想要的在某一或是多個波段范圍內的光的全部透過或光的全部反射或是光的偏振分離等各特殊形態的光。
　　◆ 光學薄膜可分為“幾何光學和物理光學”，幾何光學是通過光學器件表面形成的幾何狀的介質膜層，以使改變光路經來實現光束的調整或再分配作用；物理光學是將自然界中特有的光學材料元素通過納米處理至所需的光學器件表面形成的介質膜層，透過介質膜層的光學材料元素的特性增強於改變光偏振，透射，反射等功能。
　　◆ 通常光學薄膜的制備條件要求高而精，制備光學薄膜分干式制備法和濕式制備法，干式制備法（ 含真空鍍膜：蒸發鍍，磁控濺鍍，離子鍍等）一般用於物理光學薄膜的制備，濕式制備法（含涂布法， 流延法，熱塑法等）一般用於幾何光學薄膜的制備。
　　◆ 目前常用的光學薄膜有：高反射膜；減反射膜；濾光膜；濾色膜；增透膜；聚光膜；擴散膜；偏光膜等等。
　　結構組成
　　主要的光學薄膜器件包括反射膜、減反射膜、偏振膜、干涉濾光片和分光鏡等等。它們在國民經濟和國防建設中得到了廣泛的應用，獲得了科學技術工作者的日益重視。例如采用減反射膜后可使復雜的光學鏡頭的光通量損失成十倍地減小；采用高反射比的反射鏡可使激光器的輸出功率成倍提高；利用光學薄膜可提高硅光電池的效率和穩定性。
　　最簡單的光學薄膜模型是表面光滑、各向同性的均勻介質薄層。在這種情況下，可以用光的干涉理論來研究光學薄膜的光學性質。當一束單色平面波入射到光學薄膜上時，在它的兩個表面上發生多次反射和折射，反射光和折射光的方向由反射定律和折射定律給出，反射光和折射光的振幅大小則由菲涅耳公式確定（見光在分界面上的折射和反射）。