Метод геометрической оптики для расчёта оптической системы заключается в том, что формирование изображений рассматривается с помощью световых лучей. 5 Они считаются независимыми и прямолинейными в однородной среде и преломляющимися (отражающимися) на границах раздела сред с разными оптическими свойствами. 5

Уравнения метода геометрической оптики проще исходного волнового уравнения, так как сводятся к системе обыкновенных дифференцированных уравнений. 1 Для сравнительно просто устроенных сред эти уравнения допускают аналитические решения, но чаще используют приближённые решения методом возмущений и численными методами. 1

В рамках метода геометрической оптики можно описать слабое поглощение в среде (вводя соответствующий фактор ослабления вдоль криволинейного луча), а также отражение и преломление на криволинейных границах раздела, для чего используют формулы Френеля. 1