Droga optyczna światła – odległość, jaką w próżni przebyłoby światło, złożone z takiej samej ilości długości fal, z jakiej składa się rzeczywista droga światła w ośrodku materialnym. Drogę optyczną wyraża wzór:
gdzie: – rzeczywista droga przebyta przez światło (droga geometryczna), – bezwzględny współczynnik załamania światła ośrodka, w którym światło się rozchodzi.
Jeżeli ośrodek jest niejednorodny optycznie, wtedy droga optyczna jest sumą dróg optycznych w poszczególnych obszarach o stałym współczynniku załamania. Jeżeli współczynnik załamania jest zmienny, wówczas drogę optyczną można wyznaczyć całkując współczynnik załamania po drodze promienia
Sytuacja taka ma miejsce na przykład w atmosferze, gdzie wraz ze wzrostem wysokości zmniejsza się gęstość powietrza i maleje jego współczynnik załamania.
W przypadku, gdy światło odbija się od powierzchni dielektryka, którego bezwzględny współczynnik załamania jest większy od współczynnika w ośrodku, w którym światło się rozchodzi, wówczas droga optyczna ulega wydłużeniu, zgodnie ze wzorem