本书分上、下两篇，上篇为几何光学与成像理论，下篇为物理光学。上篇分八章，主要介绍几何光学的基本定律与成像概念、理想光学系统、平面与平面系统等。下篇分四章，主要介绍光的电磁理论基础、光的干涉、光的衍射、光的偏振等。

本书涵盖了光机集成分析基本概念、理论和工程应用等各个方面内容：在光机集成分析基础知识方面，介绍了光机结构有限元理论、光学原理以及描述光学表面特性的泽尼克多项式等数学形式；在光机有限元分析方面，介绍了光学表面误差的定义和分类、各种光机结构如反射镜、支撑、胶接等的建模方法、镜片中应力的计算和二次折射对光学性能的影响，以及动态扰动下的隔振措施、噪声抑制、冲击响应、视线抖动误差等内容；另外还介绍了自适应光学分析、光热集成分析、光机结构优化方法以及超单元方法在光机分析中应用等内容。

本书系统阐述了光学设计理论以及光学部件和系统的设计方法，并给出了大量的设计实例。全书共分4部分10章，内容包括：光学设计概述，初级像差理论、像差校正与像质评价，代数法求解光学部件初始结构，典型光学部件设计，典型光学系统设计，变焦距(变倍)光学系统设计，激光光学系统设计，光纤光学系统设计，光学设计CAD软件应用基础，以及光学零件与光学制图。

本书系统地介绍了几何光学和物理光学的基础理论。全书共分为13章，第1-10章为几何光学的基本理论，主要介绍了几何光学的基本定律、理想光学系统和平面系统的成像规律、光学系统的光束限制等内容，还介绍了像差的基本概念、特点及校正，同时介绍了几种典型的目视光学系统的原理及特性。第11-13章以物理光学为基础，介绍了光的干涉、光的衍射与光的偏振等特性及其应用。

本书以作者多年从事光学工程专业的教学和科研成果为基础，主要讲述了物理光学和应用光学两大光学工程的分支。

本书共分12章，主要内容包括几何光学的基本定律和物像概念，共轴球面光学系统，理想光学系统，平面与平面系统，光学系统的光束限制，像差概论，眼睛及目视光学系统，摄影系统和投影系统等。