光學薄膜表面光滑，膜層之間的界面呈幾何分割；膜層的折射率在界面上可以發生躍變，但在膜層內是連續的；可以是透明介質，也可以是吸收介質；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。

實際應用的薄膜要比理想薄膜復雜得多。這是因為制備時，薄膜的光學性質和物理性質偏離大塊材料，其表面和界面是粗糙的，從而導致光束的漫散射；膜層之間的相互滲透形成擴散界面；由于膜層的生長、結構、應力等原因，形成了薄膜的各向異性；膜層具有復雜的時間效應。

光學薄膜按應用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學保護膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4種。光學反射膜用以增加鏡面反射率，常用來制造反光、折光和共振腔器件。

光學增透膜沉積在光學元件表面，用以減少表面反射，增加光學系統透射，又稱減反射膜。光學濾光膜用來進行光譜或其他光性分割，其種類多，結構復雜。光學保護膜沉積在金屬或其他軟性易侵蝕材料或薄膜表面，用以增加其強度或穩定性，改進光學性質。最常見的是金屬鏡面的保護膜。

光學薄膜的應用無處不在，從眼鏡鍍膜到手機，電腦，電視的液晶顯示再到LED照明等等，它充斥著我們生活的方方面面，并使我們的生活更加豐富多彩。

通常光學薄膜的制備條件要求高而精，有時候要對它進行周密的設計和分析。有一款軟件的功能非常強大，它對光學薄膜的設計和分析可以“通吃”。這款TFCalc光學薄膜軟件可用于設計各種類型的減反、高反、帶通、分光、相位等膜系。

首先它支持各種膜系的建模。TFCalc能設計基底雙面膜系，單面膜層最多可達5000層，支持膜堆公式輸入。并可以模擬各種類型的光照：如錐形光束，隨機輻射光束等。

其次具有一定的優化功能，可用極值、變分法等方法優化膜系的反射率、透過率、吸收率、相位、橢偏參數等目標。還可以采用針法，只要初始的單層膜就可以自動設計出各種膜系。