本書的組織安排，主要分成光線光學和波動光學兩部分。第一章探討研習光學的途徑，第二章瞭解光的本性，第三章建立光線光學的基礎。第四章到第六章，分別敘述反射和折射的現象及其相關的定律、光學成象的觀念與光學成像系統、近軸光線與高斯成像公式，以及共軸球面系統的成像性質。第七章介紹光闌和像差和光學儀器，並闡述天文望遠鏡、人眼構造和功能及照相機等有趣的課題。
第八章建立波動光學的基礎，第九章詳述波動疊加的原理與效果。第十章討論干涉，包括干涉的現象、干涉紋的定域、多光束干涉，以及干涉儀器。第十一章討論繞射，包括純量波繞射理論、夫朗和費繞射、光柵與光柵光譜儀，以及菲涅耳繞射。第十二章探討色散、吸收和散射，以瞭解光與材料間的相互作用，並用古典的振子模型解釋它們的性質。此外，對於光學玻璃、折射稜鏡和反射稜鏡等課題，也有諸多的著墨。
除了上述的特色之外，本書還經常引述諾貝爾獎得主在相關課題上所作的貢獻，也深入尋覓攝影術發展的足跡。由於數學表達式常涉及偏微分運算，乃藉助斜率的概念，詳細解說微分、偏微分和梯度算符的幾何意義。在傅立葉分析中，特別強調分解與合成的意義，以及複數域中頻譜的圖象。為了強化學習的效果，乃配合相關的課題，精選了代表性的例題和習題。本書內容平易近人、易讀易懂，它是學習光學和自修的良伴。