Các thiết bị quang học bao gồm thấu kính phóng đại, kính đeo mắt, ống nhòm, kính hiển vi, kính viễn vọng và tia laser. Các thiết bị quang học thao tác với các sóng ánh sáng để hỗ trợ việc xem hoặc phân tích các sóng đó để xác định các thuộc tính của đối tượng trong tầm nhìn.
"Optica" của Euclid, có niên đại khoảng năm 300 trước Công nguyên, là một trong những tác phẩm viết sớm nhất liên quan đến chuyển động của sóng ánh sáng. Tuy nhiên, một mảnh tinh thể thạch anh mặt đất được phục hồi với các đặc tính phóng đại có niên đại từ năm 700 trước Công nguyên. Thấu kính Nimrud này là chủ đề tranh luận và có thể chỉ đơn giản là một món đồ trang trí.
Kỷ lục đầu tiên về khả năng phóng đại của thấu kính có từ năm 1262 và kính đeo mắt được sử dụng phổ biến ở Florence chỉ hai thập kỷ sau đó. Cuối thế kỷ 16 và đầu thế kỷ 17 đã chứng kiến những chiếc kính hiển vi đầu tiên. Những cải tiến được thực hiện trên những dụng cụ ban đầu này của Robert Hooke vào năm 1665 tạo cơ sở cho nhiều loại kính hiển vi ánh sáng hiện đại vẫn đang được sử dụng. Đầu thế kỷ 17 cũng có kính thiên văn và ống nhòm đầu tiên.
Mặc dù có ý định ban đầu là những dụng cụ này được sử dụng trong quân sự, nhưng chúng đã sớm được công chúng biết đến khi những nhân vật như Galileo và Isaac Newton đã thực hiện những cải tiến vẫn được sử dụng trong kính thiên văn hiện đại. Năm 1960, việc phát minh ra tia laser đầu tiên, sử dụng một thanh hồng ngọc do phòng thí nghiệm tạo ra, đánh dấu sự khởi đầu của một thập kỷ tiến bộ vượt bậc trong công nghệ và nghiên cứu laser tiếp tục cho đến ngày nay.
