從學術理論上來講，變換光學是研究小角度散發光波通過特定的光學技術改變傳輸方式的一門學科；從物理原理上來講，變換光學就是利用超材料改變光學粒子空間坐標，進而構建出新的傳輸光束，當然這要在特定的電磁輻射帶寬內進行。由此可見，超材料是變換光學的實現物理呈現的基礎。就好像愛因斯坦在廣義相對論提出重力是改變時間和空間的因素一樣，超材料也是改變光粒子傳播指向的一種因素。
目前，比較接近大眾認知的變換光學案例就是太陽能的應用,即通過特定超材料設備將太陽光集中在一個區域內，再將太陽光承載的能量收集到太陽電池中?？梢娮儞Q光學是極具科學實踐價值的一門物理學科。
變換光學在科學器件上的技術應用，離不開一個切實的數據分析過程。常見的變換光學分析法有很多，例如:衍射積分法、矩陣表述法、算子代數法、高斯括號法、幾何光學法等等。其中，變換光學最常用的分析方法就是衍射分析法和矩陣表述法。
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