光学晶体用作光学介质材料的晶体材料，主要是热压光学多晶，即采用热压烧结工艺获得的多晶材料。主要用于制作紫外和红外区域窗口、透镜和棱镜。按晶体结构分为单晶和多晶。由于单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率，以及低的插入损耗。
随着科技的发展，光感技术，激光技术得到越来越广泛的应用。生活水平的提高也使得人们对传统的晶体光学折变特性提出了更高的要求，例如偏振镜，滤光镜等等应用场合越来越多。此外光存储光传输等技术也以惊人的速度在普及。因此光学仪器和材料成为了一个非常具有前景的发展领域。
在光学领域中关键材料是光学晶体，按照用途可以分成光电晶体、声光晶体、激光晶体、光折变晶体、非线性晶体等。它主要是指应用于光学回路中的晶体，如棱镜，透镜，滤镜，偏光以及相位补偿镜等，在光学回路中的发射，处理和接收等多个环节都有广泛应用。
常用的光学单晶有：
1、卤化物单晶：
分为氟化物单晶，溴、氯、碘的化合物单晶，铊的卤化物单晶。氟化物单晶在紫外、可见和红外波段光谱区均有较高的透过率、低折射率及低光反射系数；缺点是膨胀系数大、热导率小、抗冲击性能差。溴、氯、碘的化合物单晶能透过很宽的红外波段，其熔点低，易于制成大尺寸单晶；缺点是易潮解、硬度低、力学性能差。铊的卤化物单晶也具有很宽的红外光谱透过波段，微溶于水，是一种在较低温度下使用的探测器窗口和透镜材料；缺点是有冷流变性，易受热腐蚀，有毒性。
2、氧化物单晶：
主要有蓝宝石（Al2O3）、水晶（SiO2）、氧化镁(MgO）和金红石（TiO2）。与卤化物单晶相比，其熔点高、化学稳定性好，在可见和近红外光谱区透过性能良好。用于制造从紫外到红外光谱区的各种光学元件。
3、半导体单晶：
有单质晶体（如锗单晶、硅单晶），Ⅱ-Ⅵ族半导体单晶，Ⅲ-Ⅴ族半导体单晶和金刚石。金刚石是光谱透过波段最长的晶体，可延长到远红外区，并具有较高的熔点、高硬度、优良的物理性能和化学稳定性。半导体单晶可用作红外窗口材料、红外滤光片及其他光学元件。
