【大气光学】（atmospheric optics）大气物理学的分支学科。研究光通过大气时的相互作用及由此产生的各种低层大气光学现象的科学。其相互作用可分两方面：一是由于大气的影响使光的状态发生变化，包括光的传播方向、强度分布及偏振状态等的变化；二是由于光的作用使大气的状态发生变化，例如光吸收造成的大气增温、离解等。低层大气光象，主要由拆射、散射等物理光学过程造成。而高层大气光象则主要由太阳辐射作用下通过光化学反应产生，一般不属于大气光学的研究内容。 

大气光学，包括如下几方面的内容。（1）关于大气光学基本规律的研究，如大气折射、大气散射等；（2）关于大气光学特性的研究，如大气消光、大气吸收、大气能见度、大气浑浊度、天空亮度等，这些反映大气光学基本状态和特征的量在大气辐射、环境科学、天文、航空、遥感等方面均有重要作用；（3）关于大气光象的研究，包括朝晚霞、暑暮光、天空蓝色等大气光象以及虹、晕、华等云中光象，研究它们的成因及与大气状态、天气过程之间的联系，使之在大气探测和天气预报中发挥作用；（4）关于光学大气遥感的研究，通过大气光学特性的探测，应用大气光学的基本规律来确定大气的其它物理特性，是大气光学的重要应用之一。大气光学的研究和发展与光学的研究进展密切关联，诸如早期瑞利散射和米散射的提出就使我们能够更好地解释许多大气光象，而20世纪60年代激光的出现则有力地促进了光学大气遥感的发展。