300 v.Chr. hat Euklid sich in seiner Schrift über die Optik darum bemüht, seine Überlegungen in eine exakte mathematische Form zu bringen. Hierauf gründete sich die Theorie der geometrischen Optik, die besagt, dass Licht sich strahlenförmig auf geradlinigen Bahnen im Raum ausdehnt. Die Ausbreitung von Licht lässt sich also geometrisch beschreiben.

Ende des 17. Jahrhunderts kamen mit der Emissions- oder Korpuskeltheorie und der Ondulations- oder Wellentheorie zwei einander widerstreitende Auffassungen über die Beschaffenheit des Lichts auf.

Die geradlinige Ausbreitung des Lichtes führte Isaac Newton (1643-1727) dazu, 1675 die Emissionstheorie zu begründen. Danach besteht Licht aus winzigen Korpuskeln oder Partikeln, die von einer Lichtquelle aus geradlinig durch den Raum geschleudert werden. Die Lichtteilchen können von Hindernissen abprallen und die Richtung ihrer Flugbahn verändern. Weitgehend bleibt die Korpuskeltheorie der geometrischen Optik verhaftet.

1690 entwickelte Christian Huygens (1629-1695) in seiner Schrift Tractatus de lumini (Abhandlung über das Licht) eine erste Art Wellentheorie des Lichtes. Um 1800 konnte Thomas Young (1773-1829) die Wellennatur des Lichtes beweisen. Ebenso wie der Schall kann auch das Licht als ein Wellenphänomen verstanden werden und die Ausbreitung des Lichtes mit allgemeingültigen Gesetzen zur Ausbreitug von Wellen beschrieben werden. Phänomene wie die Beugung, Interferenz und Polarisation des Lichtes sind durch die Wellentheorie erklärbar.

Die Wellentheorie wurde 1815 von Augustin Jean Fresnel (1788-1827) fortgeführt. Er deutete das Licht als Welle in einem schwingenden, elastischen Medium, dem Äther. Obwohl zwar mittlerweile erwiesen ist, dass es zur Fortpflanzung von Lichtwellen keines derartigen Stoffes bedarf, spricht man bisweilen auch heute noch davon, dass Wellen durch den Äther geschickt werden, wenn z.B. von Rundfunksendungen die Rede ist. Dennoch wurde die mechanische Äthertheorie bereits im Jahre 1864 von dem schottischen Mathematiker Clerk Maxwell (1831-1879) widerlegt, indem er das Licht als ein elektromagnetisches Phänomen darstellte. Seitdem wird das sichtbare Licht als ein relativ schmaler Bereich aus einem weiten Spektrum elektromagnetischer Schwingungen definiert.