Terdapat dua pengajian penting di bawah subjek optik iaitu geometri cahaya dan gelombang elektromagnet. Penglibatan geometri dalam pengajian cahaya kerana sifat cahaya yang bergerak lurus serta sifatnya yang boleh memantul dan membias.
Pantulan dan pembiasan cahaya telah membentuk elemen-elemen geometri yang membentuk realiti pada mata manusia. Daripada pemahaman ke atas geometri inilah kita boleh memahami kelakuan cahaya daripada pantulan cermin cembung (convex) dan cerming cengkung (concave). Daripada situ jugalah kita boleh memahami imej yang dibentuk oleh cermin cengkung dan cermin cembung.
Apabila kita lihat pada gambar rajah, imej yang berbeza dihasilkan daripada cermin cembung dan cermin cekung kerana pantulan yang dihasilkan oleh cahaya berbeza. Garis-garis pantulan yang dipaparkan adalah satu bentuk geometri.
Sifat pantulan ini yang menjadikan Isaac Newton percaya bahawa cahaya merupakan kumpulan zarah dengan analogi bola juga bergerak dalam garis lurus dan boleh pantul daripada dinding. Newton memanggil kumpulan zarah cahaya ini sebagai
corpuscles.
Newton menjelaskan pembiasan cahaya berlaku kerana ketumpatan bahan. Cahaya bergerak lebih perlahan apabila suatu bahan itu mempunyai ketumpatan optikal yang tinggi. Ini dijelaskan menurut teori korpuskel. Idea Newton ini diterima di England kerana Newton mempunyai pengaruh yang kuat di sana. Tambah lagi selepas menerima darjat kesatria.
Dalam optik, pengajian cahaya tidak menyifatkan cahaya sebagai zarah, tetapi sebagai gelombang. Idea cahaya bersifat gelombang dimulakan oleh ahli fizk Belanda, Christiaan Huygens. Huygens berpendapat cahaya adalah gelombang yang bergerak melalui medium. Medium itu pula dikenali sebagai ether.
Gelombang cahaya dilihat seperti gelombang yang dihasilkan oleh tasik apabila dibaling batu. Antara penjelasan yang digunakan oleh Huygens ialah cahaya mampu tersebar (spread out) daripada sumbernya sama seperti gelombang.
Dalam hal pembiasan dan pantulan, pendokong teori gelombang mempunyai idea yang sama seperti teori korpuskel. Masing-masing mempunyai hujah sendiri berkenaan sifat cahaya. Disebabkan kelajuan cahaya masih belum dapat diukur pada masa itu, konflik ini berterusan.
Pada masa itu, teori korpuskel cahaya dipegang oleh kebanyakan ahli fizik dan mereka tidak memandang sangat dengan teori gelombang cahaya sehinggalah Thomas Young dan Augustin Frensel membentangkan penjelasan yang lebih kukuh melalui eksperimen.
Thomas Young menjelaskan bahawa cahaya mampu membelau seperti mana gelombang. Pembelauan adalah seperti gambar rajah. Thomas Young menjalankan eksperimen bukaan berganda (double slit experiment) untuk menjelaskan proses pembelauan dan gangguan (interference). Gelombang di tasik mampu membelau dan mengganggu antara satu sama lain sama seperti cahaya.
Idea Young tidak mendapat perhatian, malah ditolak dan dianggap bidaah dalam komuniti saintifik.
Augustin Fresnel datang menguatkan hujah Young, malah menambah lagi pelbagai penjelasan cahaya bersifat gelombang termasuk pembentukan pelangi pada filem. Biasa kita perasan macam ada pelangi pada buih sabun. Bagaimana hal itu berlaku turut dijelaskan oleh Fresnel dalam bentuk cahaya bergelombang melalui konsep gangguan gelombang.
Teori gelombang cahaya disempurnakan oleh James Clerk Maxwell dengan membangunkan kewujudan gelombang cahaya adalah pertukaran medan magnet dan medan elektrik. Jadi, datanglah istilah gelombang elektromagnetik, iaitu nama lain bagi gelombang cahaya.
