光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组成的系统：

　　理想光学系统是能产生清晰的、与物完全相似的像的成像系统。光束中各条光线或其延长线均交于同一点的光束称为同心光束。入射的同心光束经理想光学系统后，出射光束必定也是同心光束。入射和出射同心光束的交点分别称为物点和像点。理想光学系统具有下述性质：①交于物点的所有光线经光学系统后，出射光线均交于像点。反之亦然。这一对物像可互换的点称为共轭点。②物方的每条直线对应像方的一条直线称共轭线；相对应的面称共轭面。③任何垂直于光轴的平面，其共轭面仍与光轴垂直。④对垂直于光轴的一对共轭平面，横向放大率为常量。研究理想光学系统上述物像两方一一对应关系的理论称为高斯光学。首先由德国科学家C.高斯在1841年的著作中阐明。实际上不存在真正的理想光学系统。共轴球面系统在近轴条件下可近似满足理想光学系统的要求。

　　基点和基面

　　决定理想光学系统物像共轭关系的几对特殊的点和面。

　　焦点和焦面

　　光轴上与无穷远像点共轭的点称为物方焦点（或第一焦点），记作F；光轴上与无穷远物点共轭的点称为像方焦点（或第二焦点），记作F'。通过F和F′点并与光轴垂直的面称为物方焦面（第一焦面）和像方焦面（第二焦面）。

　　主点和主面

　　横向放大率等于1的一对共轭面称主面，两主面与光轴的交点称主点。从物方焦点F发出的任一光线，经光学系统后成为平行于光轴的光线，延长这对共轭光线得其交点M，这交点的集合构成物方主面（第一主面），该主面与光轴的交点H称物方主点（第一主点）。平行于光轴的光线入射后，出射光线交于像方焦点F'，延长这对共轭光线得其交点M'，该交点的集合构成像方主面（第二主面），它与光轴的交点H'称像方主点（第二主点）。两主面是一对共轭面，两主点是一对共轭点。两主面上任一对共轭点离光轴的高度相等，横向放大率为1。

　　节点和节面

　　光轴上角放大率为1的一对共轭点称节点，通过节点并与光轴垂直的面称节面。