Con vantaggi significativi in termini di velocità, larghezza di banda e risparmio energetico, l'informatica ottica si è affermata come possibile sostituto dell'informatica elettrica convenzionale. I concetti di manipolazione della luce, i componenti utilizzati nei sistemi di calcolo ottico e diversi modelli computazionali sono tutti trattati in questo capitolo, che esplora le basi del calcolo ottico. L'ottica viene utilizzata da molto tempo nell'informatica, ma l'enfasi principale è stata e continua ad essere posta sul collegamento dei componenti del computer, per le comunicazioni o, più fondamentalmente, nei sistemi che includono qualche funzione o caratteristica ottica (riconoscimento ottico dei modelli, ecc.). Sebbene i computer digitali ottici siano ancora in fase embrionale, il presente documento illustra una serie di sviluppi precedenti che potrebbero un giorno sfociare in veri e propri computer ottici, tra cui porte logiche ottiche, interruttori ottici, reti neurali e modulatori di luce spaziale. Dispositivi e sistemi fotonici più complessi possono essere simulati e costruiti con precisione utilizzando computer di serie ad alte prestazioni.