光学现象是来自光和物质之间互动结果可以观察到的事件。一般常见的光学现象通常是由来自太阳或月球的光与大气、云、水、灰尘和其他粒子相互作用，在大气层中表现出的光学特性。其它现象可以是人为的光学效果或我们的眼睛产生的内眼学现象（幻影已经被排除）。

有许多现象肇因于光是粒子或波的本性。有些非常微妙，只有通过科学仪器的精密测量才能观察到。一个著名的观测是日食期间观察到星光的偏折，这证明了相对论理论预测的空间弯曲。