不透明物体能够阻挡部分入射光线，水面波动使反射方向不断发生变化，道路转角镜常利用凸面扩大观察视野

影子是光线被物体遮挡形成的较暗区域。不透明物体能够阻挡部分入射光线。透明材料也可能因吸收和折射形成影子。影子方向通常背离主要照明光源。太阳高度变化会影响地面影子的长度。接近正午时影子长短取决于纬度和日期。影子最短时刻不必恰好是钟表十二点。物体与光源距离会影响影子大小。

晷针方向需要与相应地理条件配合。日影变化可以帮助理解太阳的视运动。月球遮挡阳光会在地球形成相应影区。地球影子能够在月食时投到月面。傍晚东侧天空有时可见地球阴影带。山峰阴影可能投向云层或远处空气中。灯罩遮挡部分方向会改变墙面阴影形状。栅栏影子长度与光线入射角度有关。

几何光学用光线描述光的传播路径。光线模型适合尺寸显著大于波长的情形。均匀各向同性介质中的光通常沿直线传播。反射角等于入射角是镜面反射的基本关系。入射角与反射角都相对于界面法线测量。漫反射来自粗糙表面上不同方向的局部反射。漫反射的每个局部过程仍然遵守反射定律。平面镜成像表现为物体关于镜面的对称。

色差源于不同波长光在透镜中的折射差异。消色差透镜可通过不同材料组合减小色差。反射望远镜能避免透镜折射产生的色差。菲涅耳透镜利用分段结构减小材料厚度。光阑限制通过光学系统的光束范围。远心成像能够减弱物距变化造成的倍率变化。光路可逆原理适用于许多常见线性光学系统。太阳投影成像遵循小孔或透镜的成像规律。光学仪器的清晰程度受到多种物理因素限制。