起源于古希腊
关于光现象的第一批论文可以追溯到古希腊，亚里士多德和柏拉图等伟大的哲学家对此都做了详细的研究。欧几里得的《光学》是第一部论述光学数学原理的著作，大约写于公元前300年，为后来所有关于这一主题的著作奠定了基础。那时，光学主要被理解为视觉科学。许多古代理论家都假定眼睛会发出一种视觉射线，物体被这种射线击中后就会让人眼看到。
希腊人的发现后来被阿拉伯学者所借鉴。伊本·艾尔-海什木（Ibn al-Haytham）（亦称阿尔海桑）在他的《光学书》中发表了一篇论文，这篇论文在数百年的时间里始终是这一课题的标准著作。他的结论是，视觉包括进入眼睛的光线。文艺复兴标志着人们开始齐心协力地观察和记录大自然。 那个时代的发现在包括光学领域在内的许多领域改变了世界。
莱昂纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）（发明了研磨凹面镜和透镜的机器）、弗朗西斯科·马若利科（Francesco Maurolico）（发现眼球晶状体工作原理的第一人）和乔瓦尼·巴蒂斯塔·德拉·波塔（Giovanni Battista della Porta）（发现与年龄有关的远视和近视可以用镜片矫正）等博学多才的学者在光学领域树立了重要的里程碑。
首台望远镜
望远镜是一种光学发明，它真正地扩展了我们的视野，并显著改变了我们对星星的看法。第一批实验于1600年左右在荷兰进行，当时人们试图把两个镜头前后装在一起。想出这个简单的主意居然花了这么长时间，真是太令人惊讶了。伽利略听说了这件事，就开始在他位于威尼斯的玻璃吹制车间里研磨合适的镜片。
伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）的望远镜。
透镜的排列
这是描绘伽利略·伽利莱望远镜透镜排列的雕刻品。它有两个双面凸透镜。伽利略·伽利莱（1564-1642），意大利学者、物理学家、哲学家、数学家和天文学家。制作于十九世纪。（摄影：世界历史档案 / Universal Images Group通过盖蒂图片社拍摄）
十七世纪
伽利略和牛顿的望远镜
这些于1923年和1924年制作的望远镜复制品分别是伽利略在1609年和艾萨克·牛顿爵士在1668年发明的望远镜。伽利略望远镜（右图）使用透镜放大约21倍，但视野非常有限，因此他一次只能看到大约三分之一的月球。牛顿望远镜（左图）使用凹面镜来收集光线，而不是简单的透镜，因为透镜会由于光的分散而产生伪色。使用望远镜时，观察者通过镜筒侧面的目镜进行观看。光路经过主镜和靠近镜筒开口处顶部的一个平坦的次镜进行反射。（SSPL/Getty Images摄）
现代天文学时代就此诞生
1609年，伽利略·伽利莱制作了自己的20倍率望远镜，并立即意识到它对于在地平线上发现敌舰是多么有用。同年12月，伽利略第一次将他的望远镜对准了天空。现代天文学时代诞生了，300年后，对于威廉·施华洛世奇来说，它仍然保持着同样的魅力。