真模拟或计算衍射、干涉、散射、偏振特性、像差等各种复杂光学现象。物理光学名称中的「物理」表示它比几何光学更接近物理原理，但仍然只是物理理论的近似而已。由于仍然有所近似，因此物理光学不能像电磁波理论模型那样能够全面描述光传播。对于大多数实际问题来说，完整电磁波理论模型计算量太大，在现在的一般计算机硬件条件下并不十分实用，但小尺度的问题可以使用完整波动模型进行计算。
近代光学.近代光学包括了二十世纪开始研究的光学科学及光学工程。光学科学部份一般会和光的电磁特性或是量子特性（光子）有关，