光沿直線傳播的前提是在同壹均勻介質中。光的直線傳播不僅在均勻介質中，而且在同壹介質中。可以簡單的稱為光的直線傳播，而不是光的直線傳播。光會在兩種均勻介質的接觸面發生折射，然後光就不是直線傳播了。
用波動理論解釋光的傳播:傳播過程中的每壹點都是二次波點源，發出球面波，將光源面(半徑有限的區域)發出的所有球面波進行積分，當光源面遠大於波長時，結果近似為壹個面積相同方向相同的圓柱體，即呈現線性傳播，實際發散(理想激光除外)。比如手電筒發出的光有明顯的發散。
光的亮度越強，離照明參考越近，光的單色性越好，發散越不明顯。當光源半徑與波長相當時，積分的近似條件不成立，積分結果趨於球面波，即衍射。光是直線傳播的(在均勻介質中)，但是當它遇到另壹種介質(在均勻介質中)時，它的方向會發生變化，變化後仍然是直線傳播。然而，在非均勻介質中，光通常以曲線傳播。
上述光的傳播路徑可以通過費馬原理來確定。光向各個方向傳播，前、後、左、右、上、下。光線越亮，越不明顯。光線暗的時候，從發射器到照明參照物的光線會擴大，距離越遠，擴散越大，從最初的形狀到消失。
當發光體與照明參照物零距離時，光的形狀就是發光體的真實形狀和大小，所以光的傳播方向與光的亮度和光與照明參照物的距離有關。
幾何光學中有三個光傳播定律:
1，光的直線傳播定律在同壹均勻介質中總是沿直線傳播；光在同壹均勻介質中沿直線傳播的速度是恒定的。
2.光的獨立傳播定律兩束光在傳播過程中相遇時，互不幹涉，而是按照各自的路徑繼續傳播。當兩束光會聚在同壹點時，該點的光能簡單地相加。
3.光的反射和折射定律。當光在途中遇到兩種不同介質的界面時，壹部分光被反射，壹部分光被折射。反射光遵循反射定律，折射光遵循折射定律。