V tejto kapitole prezentujeme základný matematický aparát popisujúci úvodné a dôležité pojmy súvisiace s optoelektronikou. Ďalej sa v tejto kapitole sústredíme na mechanizmy prenosu svetla, problémy lomu a odrazu svetla, tlmenia a disperzie. Definovaný je tiež dôležitý pojem úplného vnútorného odrazu TIR (total internal reflection), ktorý sa využíva v optických komunikáciách.