析光的反射机制，给出一套相当完整的反射理论。这理论能够分析光从平面镜、圆球面镜、圆柱面镜等等凹面形或凸面形镜子的反射。他又设计出一些实验来测试这反射理论。托勒密还规划出关于折射的实验，并且实际完成了实验。但是，他从做实验得到的数据与结论并不准确，没有给出正弦定律。在那时候，希腊学者不清楚正弦的概念。托勒密的视觉机制理论与欧几里得类似，属于视线模型。颜色是物体内秉的属性，但这属性只有在日光作用之时才会发效，而又必须被视气感觉到才能成为视觉。所以，视觉是从光源发射出的光、物体的颜色、视线，这三种实体之间相互作用