Optik mühendisliği, fizik mühendisliğinin alan, sektör ve/veya alt dallarından biridir. Diğer kimi alanlarda da kısmen ve çok sınırlı optik ya da optik bağıntılı eğitimler veriliyor olsa da, bunlardan hareketle bir optik mühendisliğinin çıkması olanaklı değildir. Optik kelimesi genel olarak göze ve görmeye aittir. Hem buradan hem de genel olarak fizik ve fizik mühendisliği bilgilerinden kolayca yakalanmalıdır ki söz konusu olan iki unsur EM (elektromanyetik) radyasyon (özelde görünür bölge olmak üzere ve bu bölgenin her iki tarafındaki komşu ultraviyole ile infrared bölgeleri) ile materyal ortam ‘dır. Bu iki unsur görme işinde de vardır; ışık ile görülen şey ya da ışık ile göz. Dolayısı ile optik mühendisliği açısından sadece ışık ya da EM bilgisi tümü ile yetersiz olup ama aynı zamanda atomik-moleküler ve nükleer düzeyde malzeme bilgisi zorunluluktur. Materyal ortam bilgisi sadece EM radyasyon ile etkileşim noktasında gerekli değildir, materyal ortam aynı zamanda EM radyasyonun kaynağı olarak ele alınmak zorundadır. Çünkü ışık ve diğer tür radyasyonlar malzemelerin ya da ortamların yüklü parçacıklarının ivmeli hareketlerinden kaynaklanmaktadır. Yani ışığı elde edebilmek için ve hatta onu çeşitli modifikasyonlara uğratıp mühendisçe kullanabilmek için malzeme bilgisi zorunluluktur.
Sanılanın aksine, optik mühendisliği çok güçlüdür. Enstrümantasyon ve teknolojide en azından günümüz ve yakın gelecek insanlığı için ufuk noktasındakilerden biridir.
En popüler örneği olarak spektroskopi verilebilirdir. Sıradan bir spektrometre/spektrofotometre hem ışığın bir materyal ortamdan nasıl elde edileceği bilgisini, hem elde edildikten sonra nasıl modifiye ve kontrol edileceği bilgisini ve hem de malzeme/ortamın ışık ile olan etkileşimi bilgisini içermekte olması itibarı ile optik mühendisliği ürünleri arasında saygın bir yer edinmeyi hak etmektedir. Yine aynı bilgilerin kullanımı ile var olabilen lazer ise bir başka ünlü örnek olarak verilebilirdir. Diğer birçok gelişkin cihaz/sistem ise aslında optik mühendisliği ürünü gibi görünmemesine rağmen optik kullanmadan var olabilir değildirler.
