Η έννοια της φωτεινής ακτίνας είναι τελείως θεωρητική. Είναι απαραίτητη για την ερμηνεία πολλών φαινομένων κυρίως στη γεωμετρική οπτική.
| Φωτεινή ακτίνα ονομάζεται η διεύθυνση κατά την οποία μεταβιβάζεται η ακτινοβόλος ενέργεια. Είναι η ευθεία που ακολουθεί το φως κατά την διάδοση του. |
| Φωτεινή δέσμη ονομάζεται ένα σύνολο φωτεινών ακτίνων. |
Σε κάθε δέσμη φωτός περιέχονται άπειρες φωτεινές ακτίνες, αφού οι φωτεινές ακτίνες μπορούν να θεωρηθούν σαν μαθηματικές ευθείες χωρίς διαστάσεις. Το σημείο παραγωγής ή αναχώρησης της δέσμης ονομάζεται εστία ή στίγμα της δέσμης
Οι φωτεινές δέσμες διακρίνονται σε στιγματικές ή αστιγματικές
Στιγματική θα ονομάζεται η δέσμη της οποίας οι ακτίνες ξεκινούν ή συγκεντρώνονται όλες σε ένα σημείο. Είναι δηλαδή οι δέσμες που έχουν εστία.
Αστιγματική είναι κάθε δέσμη που δεν έχει εστία.
Οι στιγματικές δέσμες διακρίνονται σε συγκλίνουσες, αποκλίνουσες και παράλληλες.