幾何光学とは、光を単一の光線（A光線）として扱い、その性質を調べるときです。レンズ、鏡、全反射現象、虹の形成などを扱っています。この場合、扱う物体は光の波長に比べて非常に大きいので、光の波状の性質は重要ではありません。
しかし、物理光学では、波のような光の性質を考慮し、Huygenの原理に基づいてより高度な概念を開発します。ヤングの二重スリット実験、そしてその結果として波の特徴である光の干渉を扱うでしょう。また、偏光と回折も扱います。これらも波状の特性です。回折は、障害物のサイズが光の波長程度の場合にのみ発生します。マクスウェルの電磁気理論は、光の波動理論を非常に堅固な基盤の上に置きます。反射および屈折は物理光学によっても説明されることに留意されたい。
それが基本的な違いです。
19世紀の後半に、放射線の性質が発見されました。これは放射線が離散的なエネルギーの束で構成されていることを考えると説明できます。 （光も放射線です）。
そのため、波と粒子のどちらの記述が最適かは状況によって異なります。