墨家是春秋战国时期科学成就最大的学派，他们的著作《墨经》以连续八条文字记载了光学问题。它们依次为：影的定义及影子生成的道理；光线与影的关系；光直线行进的性质；光反射特性；从物体与光源的相对位置来确定影子的大小；平面镜反射成像；凹面镜反射成像；凸面镜反射成像。这八条文字是墨家从事光学实验、进行精密观察的忠实记录，虽然字数不多，但条理清晰，逻辑严谨，可称得上是二千多年前世界上伟大的光学著作。

《墨经》之后，沈括对推进光学的发展也作出许多贡献。沈括是宋代伟大的科学家，撰有科学巨著《梦溪笔谈》。沈括进一步发展了《墨经》关于平面镜、凹面镜和凸面镜成像的知识。在比较平面镜、凹面镜和凸面镜成像规律时，沈括解释了照脸用的小镜为何要使其镜面微凸的原因。关于凹面镜成像，沈括不仅重做了墨家做过的实验，而且还第一次明确地指出焦点所在。他说：“阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内。离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，着物则火发。”（《梦溪笔谈》卷三）在这里，沈括清楚地论述了他所用的凹面镜的焦距长度和焦点大小。

现实生活中有很多令人迷惑的光学现象，如海市蜃楼、“峨眉宝光”以及家喻户晓的“小儿辩日”的故事，这些看似奇幻的现象背后都包含了深刻的光学原理。“小儿辩日”的光学现象反映了，无论早晨或中午，太阳离我们的距离都是一样的。若用影相机给太阳摄影，中午与早晨所摄得的影子将会是同样大小。这证明在这两个时份，太阳与地面的距离也是相等的。“峨眉宝光”是在高山顶上见到的光学奇景。实际上，它是射进云雾表层的太阳光的衍射光环。它的产生必须有两个物理条件：一是太阳光；二是在观察者的脚下有云雾。海市蜃楼的形成是由于大气层中空气的密度不同，当光线经过时会发生折射，甚至全反射，于是，远处的景物就显示在空中或地面，从而造成奇幻异景。这种现象常常发生在海边和沙漠地带。

将光影关系原理应用于人民生活中，便产生中国历史上有名的皮影戏。皮影戏在中国起源于汉代。让灯光照射于荧幕，将木偶一类物体在灯前舞动，其阴影就投在荧幕上。真正的影戏大概始于唐宋年间。它是汉代方士齐少翁影戏法发展的结果。只要让“影人”或“影物”像木偶一样地表演动作，那么荧幕上就能出现栩栩如生的影子。