光学中把光波看成是矢量电磁波，光波的传播遵从麦克斯韦方程组推出的矢量波动方程。一般来说，对电磁场的完全描述，不但需要确定场矢量的大小，还需要确定它们的方向（偏振），二者都是位置和时间的函数。但在一些电磁波的偏振不影响结果的情况下，也可以只研究其中一个电磁场分量，矢量波问题变成了标量波问题。另外，由于光频很高，我们在实际观测中只能测量在某时间间隔内的平均值，如果遇到自然光，可观测场没有择优的偏振方向，那么代表光场的物理量，首选就是光的强度，即可用单个复标量波函数来描述光波场。在光学中这种用标量函数代替矢量函数描述电磁波传播的理论就是标量波理论。

光学的标量波理论的方法成功地应用于光的衍射、散射、成像等问题（如在M.玻恩《光学原理》中所述）。例如在光的标量衍射理论中得到菲涅耳-基尔霍夫衍射公式，可以推得巴比涅原理，计算各类衍射孔的夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射；标量散射理论中可以建立入射场加散射场的势散射积分方程，方便地分析散射场的一般行为的全貌；对于常见的自然光源和中等数值孔径的光学成像系统，可采用复标量函数来计算像的强度分布。