Vitelo er mest kjent for sin omfattende innføring i optikk, , som han gjorde ferdig helt på mot slutten av sitt liv, som et manuskript i ti bind. Boka ble senere trykt i flere opplag (1535, 1551, 1572). Han bygde på verk som var kjent i oldtiden og så langt i middelalderen, av Evklid, Ptolemaios, Apollonios av Perge, Galen, Heron og flere, og dessuten Ibn al-Haitham (Alhazen), Ibn Rushd, Ibn Sina, og dessuten Roger Bacon. Den følger i det vesentlige Alhazens verk .