Om'''Lichtstraal''' aanis tehet gevenbegrip hoedat in de geometrische [[lichtoptica]] doorwordt eengebruikt mediumvoor beweegtde wordtlijn in de geometrischewaarlangs [[opticalicht]] gebruikgemaaktdoor vaneen hetmedium beweegt. Het begrip '''lichtstraal''', datis alleen zinvol is alswanneer de golflengte van het licht ergzeer klein is ten opzichte van de ruimte en de obstakels waarin en waarlangs [[elektromagnetische straling]] zich voortplant. Een lichtbundel kan opgebouwd worden gezien doorals zijnde opgebouwd uit lichtstralen die uit dezelfde lichtbron afkomstig zijn. Een lichtstraal geeft de weg weer die het licht volgt door een voortplantingsmedium en wordt met een lijn aangegeven. Alleen in een homogeen medium is heteen lichtraal een rechte lijn. Bij een plotselinge overgang tussen twee media met verschillende [[brekingsindex]] treedt reflectie en eventueel breking op. In geval van andere inhomogeniteiten, zoals bijvoorbeeld in lucht met grote temperatuurvariaties, worden lichtstralen geleidelijk afgebogen, wat leidt tot beeldvervorming en eventueel [[Fata morgana (luchtspiegeling)|luchtspiegelingen]].
Berekening van de gang van een groot aantal afzonderlijke lichtstralen ([[raytracing]]) is dankzij de opkomst van de computer een gangbare techniek om beeldvormende optische elementen als lenzen en spiegels te ontwerpen. Hierbij wordt de brekings[[wetWet van Snellius|brekingswet van Snellius]] toegepast op opeenvolgende grensvlakken.
