光学薄膜是采用真空蒸发、升华、高频溅射、等离子反应以及化学沉积、阳极处理、气相生长等方法，在光学玻璃或光学材料上涂敷纯铂、金、银、铝、铬等金属薄膜，或者镀上几层甚至几十层氟化物、硫化物、氧化物等介质而制成的。光学薄膜的种类很多，可分为：增透膜、反射膜、分光膜、滤光膜和其他种种特殊光学薄膜。增透膜是用来减少光学玻璃表面光反射损失，增加光通量，从而提高光学仪器质量的。在大气中，普通的光学玻璃每个光面约有 4～8％的光被反射掉，某些红外光学材料的损失就更大。可是增透膜能把光学玻璃表面的光反射损失降低到 0.5％以下，甚至可以降低到 0.01％以下，几乎使得光学玻璃变得完全透明。反射膜能使某个选择光谱范围内的光线， 根据需要而反射。反射膜可用来制作激光器中的高反射镜，提高激光器的功率。在一定条件下，只要反射镜提高 0.1 的反射率，激光器的输出功率就能提高 10％以上，而且使激光反射镜的反射率提高到 99.8％以上， 甚至可达到 99.999％。此外，太阳反射膜、真空紫外反射膜等对太阳能的利用，以及空间光学、宇航技术、紫外光学仪器的发展都有很大促进作用。五彩缤纷的彩虹，使得大自然更加美丽，这是由于水雾引起的太阳光谱色散的结果。而分光膜不但能使太阳光分成各种鲜艳的彩色光谱， 还可将整个光谱能量按不同的比例区分开来。现在光谱分光膜在发展彩色电视摄影、电影染印技术和彩色印刷技术中都得到了广泛的应用。滤光膜是在特定的光谱中将不需要的光除去，而留下有用的光谱， 从而得到高度单色的光片。它对光谱分析、激光技术、空间摄影技术都具有重要作用，应用也极为广泛。特别是连续改变波长的连续渐变的滤光膜，结构简单，可靠性强，重量只有常规分色系统的几百分之一到几千分之一。因此，作为空间分光器，可用在火箭、卫星和宇宙飞船等太空飞行器上。在近代发展起来的集成光学、光通信、光信息等尖端科学中，光学薄膜的用途越来越广。未来的超高速大储量数字计算机，是离不开光学薄膜的。还有磁光膜、鼓光膜、嗅感光膜等特殊光学薄膜，使未来的机器人更加“聪明能干”。有人预言，光学薄膜将进入所有的科技领域。