Um raio de luz é um elemento básico em óptica geométrica. É uma construção hipotética que, de qualquer ponto do espaço, indica a propagação da luz. O conceito de que a luz viaja em linhas retas levou ao desenvolvimento do conceito de raio de luz.
Em médiuns uniformes, os raios de luz viajam em linha reta. A luz emitida por uma fonte pequena e localizada é representada por uma coleção de raios de luz que apontam radialmente para fora de uma fonte pontual idealizada. Uma coleção de raios de luz paralelos, como a luz de uma estrela distante e a luz de um laser, é usada para representar a luz fluindo com intensidade uniforme através do espaço.