Các dụng cụ quang học đầu tiên là kính viễn vọng được sử dụng để phóng đại hình ảnh ở xa và kính hiển vi được sử dụng để phóng đại hình ảnh rất nhỏ. Kể từ thời Galileo và Van Leeuwenhoek, những nhạc cụ này đã được cải tiến rất nhiều và mở rộng sang các phần khác của phổ điện từ. Thiết bị hai mắt là một thiết bị thường nhỏ gọn cho cả hai mắt được thiết kế để sử dụng di động. Một máy ảnh có thể được coi là một loại thiết bị quang học, với máy ảnh pinhole và máy ảnh tối là những ví dụ rất đơn giản của các thiết bị như vậy.