在所有的光学薄膜中，增透膜的历史最悠久，应用最广泛。在光学系统中，光学增透膜不仅有效地增加系统的透射率，而且可以有效抑制由表面反射引起的杂散光，从而提高光学系统的成像质量。

增透膜的种类很多，按薄膜的层数及分层特性可分为单层、双层、三层、多层增透膜和渐变折射率增透膜等。按应用波长数目和增透波谱宽度可分为单波长、双波长、多波长增透膜，宽带、超宽带增透膜等。因光学薄膜的波长范围从极紫外区一直到远红外区，不同波段的光学增透膜往往需要有不同的膜系结构及制备工艺。根据入射角度可分为垂直入射增透膜和斜入射增透膜，斜入射增透膜中，又包含单一入射角、多入射角及宽入射角等不同的需求；此外，在斜入射条件下，根据薄膜的偏振特性可能存在平行偏振（P偏振）、垂直偏振（S偏振）、无偏振等沉积在不同光学材料表面的增透膜，其表现出不同的光学和力学性质。从光学薄膜的综合光学性质来考虑，光学增透膜有时与光学薄膜的其他光学性质结合在一起，在实现其他光学性质的同时，又具有增加透射率或减少反射率的功能，如荧光屏表面薄膜、建筑薄膜、太阳能薄膜、光存储薄膜等。

当光线从折射率为的介质垂直入射到折射率为的介质时，其表面的反射率为：

为了消除表面反射，可在折射率分别为和的介质之间加入一层薄膜。当膜层的光学厚度为工作波长的1/4，而膜层的折射率时，则在波长处反射率为零。对常用的冕牌光学玻璃，，则实现消反射的条件为。由于能够选择的薄膜材料有限，一般用单层膜实现光学表面的消反射是困难的，只能达到一定程度的减反射。常用的单层膜材料氟化镁，可使冕牌玻璃的表面反射率从4%下降到1.3%。进一步降低反射率就需要双层增透膜。

对膜系，用双层增透膜达到消除薄膜表面反射的折射率条件为：

式中分别为接近入射介质和接近基底薄膜的折射率。由于有两种材料可供选择，用双层增透膜达到消反射的目的要容易得多。考虑到具有上述特定折射率关系且性能优良的薄膜材料很少，更多的双层增透膜往往是首先选定薄膜材料，然后优化膜层厚度来满足光学要求。采用倾斜沉积技术或溶胶-凝胶技术可以得到折射率更低的单层薄膜，用这类技术制备一般玻璃表面上的减反射膜，原则上可以实现零反射。但是考虑到薄膜寿命，性能稳定性以及实际生产等原因，双层增透膜仍然是最有效的选择。适当选择双层增透膜的参数，可以展宽增透波区。但多数宽带增透膜是由3层以上的膜层构成的。例如，由氟化镁-氧化铬-氧化铝构成的冕牌玻璃上的增透膜，其膜系选为时，在可见光波段的剩余反射率可以降到0.5%以下。

对于倾斜入射的减增透膜，有的需要对光的偏振特性有要求，有的要求在多角或宽角条件下实现增透效果，这种薄膜需要更复杂的膜系来实现。这类薄膜层数很多，需要用计算机辅助设计来完成。

用于不同光学系统、不同光学波段的增透膜，从设计到制备都应该考虑相应的系统对薄膜的特殊要求。例如，用于激光工作物质表面的增透膜，需要考虑工作状态下光学性质的变化对增透膜性能的影响，用于强激光系统中的增透膜，必须考虑薄膜的激光破坏问题。用于不同基底上的增透膜，需要考虑薄膜与基底的相互作用和基底对薄膜的特殊要求。例如，沉积在有机柔性基底上的增透膜，需要考虑有机材料的高温变形甚至烧坏问题；沉积在晶体上的增透膜，需要考虑晶体双折射特性对光学和力学性能的影响等。

由于增透膜往往暴露在光学系统的最外面，这就需要考虑薄膜的机械强度和环境稳定性等问题，特殊条件下，需要考虑防盐、防雾、防酸、防水、防辐射等多种实际问题。