Com vantagens significativas em termos de velocidade, largura de banda e economia de energia, a computação ótica surgiu como um possível substituto da computação eléctrica convencional. Os conceitos de manipulação da luz, os componentes utilizados nos sistemas de computação ótica e vários modelos computacionais são abordados neste capítulo, que explora os fundamentos da computação ótica. A ótica tem sido utilizada na computação desde há muito tempo, no entanto, a ênfase principal tem sido e continua a ser na ligação de componentes de computadores, para comunicações ou, mais fundamentalmente, em sistemas que incluem alguma função ou caraterística ótica (reconhecimento ótico de padrões, etc.). Embora os computadores digitais ópticos estejam ainda a dar os primeiros passos, o presente documento aborda uma série de desenvolvimentos anteriores que poderão um dia resultar em verdadeiros computadores ópticos, incluindo portas lógicas ópticas, comutadores ópticos, redes neuronais e moduladores espaciais de luz. Os dispositivos e sistemas fotónicos mais complexos podem ser simulados e construídos com precisão utilizando computadores prontos a utilizar de elevado desempenho.