首先是几何光学基础
几何光学是光学设计的基础。要做光学设计必须懂得各种光学仪器成像原理，外形尺寸计算方法，了解各种典型光学系统的设计方法和设计过程。
实际光学系统大多由球面和平面构成。记住共轴球面系统光轴截面内光路计算的三角公式，了解公式中各参数的几何意义是必要的，具体公式可参考有关光学书籍，在此就不一一介绍了。对于平面零件有平面反射镜和棱镜，它们的主要作用多为改变光路方向，使倒像成为正像，或把白光分解为各种波长的单色光。
在光学系统中造成光能损失的原因有三点：透射面的反射损失、反射面的吸收损失和光学材料内部的吸收损失。
其次是象差理论
光学系统有七种初级象差：
球差
慧差
象散
场曲
畸变
位置色差
垂轴色差
然后是材料的选择和公差的分配
玻璃按下列各项质量指标分类和分级：
| 折射率和色散系数 | |
| 同一批玻璃中，折射率及色散系数的一致性 | |
| 光学均匀性 | |
| 应力双折射 | |
| 条纹度 | |
| 气泡度 | |
| 光吸收系数 |
最后要了解光学工艺
光学工艺大致分为切割，粗磨，精磨，抛光和磨边，最后还有镀膜和胶合。
