Onder fysische optica of golfoptica wordt verstaan het deelgebied van de optica dat licht beschrijft en verklaart volgens een golfmodel.
Licht is een zich in de ruimte voortplantende combinatie van elektrische en magnetische velden, die rechtstreeks afgeleid kan worden uit de Wetten van Maxwell, die de basis vormen van het klassieke elektromagnetisme. Licht is dus een vorm van elektromagnetische straling. In de fysische optica kunnen veel eigenschappen van het licht worden verklaard die door de geometrische optica niet kunnen worden beschreven. Daartoe behoren onder meer kleur, interferentie, diffractie (ook wel buiging genoemd), polarisatie en het dopplereffect.