影子是光线被物体遮挡形成的较暗区域，凹面镜成像性质取决于物距与焦距关系，入射角与反射角都相对于界面法线测量

反射是光到达界面后改变传播方向的现象。平整镜面形成具有规律方向的镜面反射。粗糙表面能够让光向多个方向散射。漫反射使物体从不同方向仍然可见。平面镜通过规律反射形成与物体对应的虚像。镜像位置看起来位于镜面后方相应距离。平面镜不会把物体实际搬到镜子后面。镜面左右感受与观察者坐标关系有关。

缩小光圈在一定范围内能够增大景深。过小光圈可能因衍射导致图像清晰度下降。显微镜通过物镜与目镜组合观察微小结构。望远镜主要用于提高远处目标的角分辨能力。望远镜集光能力与有效口径密切相关。倍率较大不代表仪器一定具有更高分辨率。像差使实际光学系统偏离理想成像结果。球差来自不同高度光线的会聚位置差异。

色差源于不同波长光在透镜中的折射差异。消色差透镜可通过不同材料组合减小色差。反射望远镜能避免透镜折射产生的色差。菲涅耳透镜利用分段结构减小材料厚度。光阑限制通过光学系统的光束范围。远心成像能够减弱物距变化造成的倍率变化。光路可逆原理适用于许多常见线性光学系统。太阳投影成像遵循小孔或透镜的成像规律。光学仪器的清晰程度受到多种物理因素限制。