微波與光學相互滲透、密切結合的邊緣學科。微波和光波都屬於電磁波，可用麥克斯韋方程組描述，因而存在著明顯的共性：在自由空間均為以光速c（≈3×108米/秒）傳播；在不同介質的分介面上都會發生反射、折射、散射、幹涉等現象。微波的波長比光波要大幾個數量級，衍射效應一般不能忽略；一般光源是非相幹的多色源，不容易進行頻率調諧和放大，微波則是相幹的單色源，可採用超外差接收方案，靈敏度比光檢測器高很多；一般光光源是非偏振輻射，而微波通常輻射線偏振或圓偏振波。微波幾何光學用射線法來分析微波在媒質中的傳播特性，並用幾何光學原理來設計天線。微波物理光學用於研究建築物對天線輻射特性的影響，飛行目標對微波的散射截面的估算，雨滴對微波的散射和吸收等方面。