V této kapitole prezentujeme základní matematický aparát popisující úvodní a důležité pojmy spojené s optoelektronikou. Dále se v této kapitole soustředíme na mechanismy přenosu světla, problému refrakce (lomu světla) a odrazu světla; útlumu a disperze. Jako důležitá se jeví problematika takzvaného úplného vnitřního odrazu: TIR (angl. total internal reflection), kterého se využívá u optických komunikací, a kterou budeme v této kapitole popisovat.