La description de la lumière comme un phénomène ondulatoire va nous permettre de retrouver les lois de l'optique géométrique, mais également d'interpréter de nouvelles propriétés de la lumière, ce que l'optique géométrique ne peut rendre compte à elle seule.
L'optique ondulatoire permet de développer une nouvelle technique : la spectroscopie afin de caractériser les composés chimiques à partir de leur spectre lumineux.