ทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิตประกอบด้วยชุดของกฎที่กำหนดเส้นทางตามด้วยลำแสง ในตัวกลางแบบเดียวกันใดๆ รังสีจะเดินทางเป็นเส้นตรง แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดขนาดเล็กที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นจะแสดงด้วยชุดของรังสีที่ชี้ออกไปในแนวรัศมีจาก "แหล่งกำเนิดจุด" ในอุดมคติ แสงรังสี ชุดของรังสีคู่ขนานถูกใช้เพื่อแสดงแสงที่ไหลด้วยความเข้มสม่ำเสมอผ่านอวกาศ ตัวอย่าง ได้แก่ แสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลและแสงจากเลเซอร์ การก่อตัวของเงาที่แหลมคมเมื่อวัตถุได้รับแสงสว่างจากลำแสงคู่ขนานนั้นสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายโดยการติดตามเส้นทางของรังสีที่ไม่ถูกบังโดยวัตถุ