顯微鏡學
光学或光学显微镜术涉及使透过样品或从样品反射的可见光通过单个或多个透镜，以允许样品的放大视图 。所得到的图像可以直接由眼睛检测，在照相底板上成像，或数字化捕获。
光學望遠鏡
許多形式的望遠鏡會使用次鏡（副鏡）甚至第三個鏡片來摺疊光路，這些也許是光學設計的整體部分（卡塞格林反射鏡和其他類似），但也有望遠鏡以更簡潔的方法和在更方便的位置上安置目鏡或探測器使用。在大型望遠鏡上，這些附加的鏡片通常是為了提供更大的視野或是改善影像的品質。  忽略大氣擾動（視寧度或稱視象度）對影像品質的影響和光學望遠鏡的缺點，一架光學望遠鏡的角分辨率取決於物鏡，也就是望遠鏡口徑大小。雷利準則提供分辨力的極限值formula_1（徑度量）： 此處formula_3是光的波長，formula_4是望遠鏡的口徑（直徑）。對可見光（formula_5），公式可寫成： 此處，formula_1以角秒為單位的極限值，口徑formula_4單位是毫米。 在理想情況下，一對聯星的距離即使略小於這個極限值formula_1也還能被分辨出來，這就是戴維斯極限： 實際上，口徑越大，角分辨率就越好。