Fenomena optik adalah peristiwa yang dapat dilihat dari interaksi cahaya dan materi. Logamaya ialah contoh fenomena optikal. Fenomena optik biasa sering disebabkan oleh interaksi cahaya dari matahari atau bulan dengan atmosfer, awan, air, habuk, dan partikel lain. Satu contoh umum ialah pelangi, apabila cahaya dari matahari dicerminkan dan dibiaskan oleh titisan air. Sesetengahnya, seperti sinar hijau, sangat jarang sekali ia kadang-kadang dianggap sebagai mitos.[1] Lain-lain, seperti Fatamorgana, adalah tempat biasa di lokasi yang disukai. Fenomena lain adalah aspek optik yang menarik, atau kesan optik. Sebagai contoh, warna-warna yang dihasilkan oleh prisma sering ditunjukkan dalam bilik darjah.