Optik verbindet man zunächst mit Dingen, die unser Sehen korrigieren (Brille) oder erweitern (Lupe, Mikroskop, Fernglas). Diese Geräte helfen uns ein „Bild" von unserer Umgebung zu machen. Hingegen dient Beleuchtungsoptik  dazu, das Licht einer Quelle geeignet zu verteilen.

Alle optischen Systeme ändern die Richtung des Lichts, sei es durch Beugung, Brechung oder Spiegelung. Diese Prozesse sind gut verstanden, so man exakt berechnen kann, wie eine bekannte Eingangsstrahlung ein ebenfalls bekanntes System verlässt.

Optik-Design hingegen steht vor der gewissermaßen inversen Aufgabe die Optikfläche so zu bestimmen, dass eine gewünschte Ausgangsstrahlung erzeugt wird. Dafür gibt es kein Patentrezept. Für abbildende Optik (und dies begründet die Unterscheidung) kann sogar gezeigt werden, dass es eine exakte Lösung nicht gibt. Folglich bescheidet man sich pragmatisch mit der best-möglichen Lösung, was mathematisch eine Optimierung bedeutet.

Das typische Beleuchtungsproblem ist einfacher. Falls keine Erhaltungssätze verletzt werden, kann oft konstruktiv eine maßgeschneiderte Lösung gefunden werden.