光电子学是研究光与电之间相互作用与转换的一门学科，属于物理学的一个学科分支。它涉及光与物质的相互作用规律、光与电之间的相互作用、光与电信号的转换、光电作用的各种器件工作原理、器件设计、系统应用等。
随着人类社会进入信息时代，光与电子一道称为信息的基本载体，光电子学在现代信息技术中发挥越来越重要的作用，以光电子技术为基础的光电子产品极大地扩大了光学工程技术在人类生活中的作用，构成了现代光学产业的重要组成部分，极大地推进人类信息社会的发展。光电子学与应用光学、物理光学一道成为光学工程类学科的专业基础核心课程。