Die optische Achse ist ein Begriff aus der geometrischen Optik. Die gerade Linie, die mit der Symmetrieachse eines reflektierenden oder brechenden optischen Elements oder optischen Systems übereinstimmt, wird als optische Achse bezeichnet. Bei einem Linsensystem ist die optische Achse die Linie, die durch die optische Achse der Einzelelemente gebildet wird. In einer einfachen Betrachtung kann man die Verbindungsgerade der Mittelpunkte der beiden Krümmungskreise als optische Achse betrachten. In Spezialfällen, zum Beispiel bei einem Offset-Parabolspiegel, stimmt die optische Achse des Systems nicht notwendigerweise mit der Symmetrieachse überein.