光的波動學說首先是C.惠更斯在1690年提出來的。他設想光的傳播類似水波、聲波。光振動所達到的每一點都可以看作次波的中心。次波的包絡面為傳播著的波陣面。波陣面上每一點又產生新的次波，依次繼續傳播。但這個原理隻能說明光的折射和反射。到1807年，T.楊用惠更斯原理做瞭雙孔幹涉實驗，說明瞭光波的幹涉。到瞭1815年A.-J.菲涅耳補充瞭惠更斯原理，即各次波到達某一點的作用，要考慮到次波間的位相關係。這補充能很好地說明光的衍射現象，稱惠更斯－菲涅耳原理，往後在11823年左右，菲涅耳從光在彈性以太中傳播的理論出發，推導出不同偏振的四個關於折射光、反射光與入射光振幅的比的關系式。雖然這四個關系式和光的偏振實驗符合，但彈性以太的假設是不正確的。如將它應用到雙折射晶體就得不到正確的結果。直到1860年J.C.麥克斯韋提出電磁波理論以後，才能完全地說明光的幹涉、衍射、偏振及光在晶體中傳播的現象。大約在1896年，H.A.洛倫茲創立瞭電子論。他假設物質是由帶正負電荷的粒子組成。粒子在光場或其他交變電場的作用下，產生振動的偶極子，發出次波。用這樣模型來說明光的吸收、色散、散射、磁光、電光等現象，甚至光的發射也是一般波動光學的內容。電磁波理論應用到晶體稱晶體光學。60年代發明瞭激光，產生相幹光。從光的波動性出發，結合電波通信信息理論，發展瞭光學信息處理、全息術等新的學科分支。由於激光強，光的電場也強，和物質起的極化作用相應也大，除正比幹光場的一次項外，還有和光場的二次、三次等成比例項。因而極化與光場就不再是線性關系瞭。發展這種關系的光學稱非線性光學。又當光在尺寸很小的媒質中傳播時，它的行為和微波在波導管中傳播相似。論述這類波動，有正在開始發展的纖維光學、集成光學等。