光学系统（Optical System） 是由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统，通常用于成像或进行光学信息处理。这些光学元件协同工作，以控制和引导光的传播路径，从而实现对物体的成像或进行特定的光学操作。
光学系统可以根据其结构和功能的不同而具有不同的特性。例如，共轴球面系统是由曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射（或反射）球面组成的光学系统，其曲率中心所在的直线称为光轴。理想光学系统具有以下性质：
物像对应关系：
光学系统物方的一个点（物点）对应像方的一个点（像点），即从物点发出的所有入射光线经光学系统后，出射光线均交于像点。这一对物、像可互换的点称为共轭点。
共轭线与共轭面：
物方每条直线对应像方的一条直线，称为共轭线；物方每个平面对应像方的一个平面，称为共轭面。
主光轴与共轭点：
主光轴上任一点的共轭点仍在主光轴上。任何垂直于主光轴的平面，其共轭面仍与主光轴垂直。
横向放大率：
对垂直于主光轴的共轭平面，横向放大率（见凸透镜）为常量。
光学系统广泛应用于各种领域，包括天文观测、医疗设备、光学仪器等。例如，望远镜和显微镜等光学系统用于观察远方或微小的物体，而光学测量系统则用于精密测量和定位各种物体的尺寸、形状、表面形貌和运动状态。
通过设计和优化光学系统，可以实现对光的精确控制和高效处理，从而推动光学技术的不断发展和应用。