光學鼠標是一個計算機鼠標，其使用光源，典型地為發光二極管（LED），和光檢測器，諸如陣列的光電二極管，用于檢測相對于表面的運動。光電鼠標的變體在很大程度上取代了舊的機械鼠標設計，后者使用移動部件來感知運動。

最早的光學鼠標檢測到預印鼠標墊表面的運動。現代光學鼠標可在大多數不透明漫反射表面（如紙張）上工作，但大多數在鏡面反射表面（如拋光石頭或玻璃等透明表面）上無法正常工作。即使在這種表面上，使用暗場照明的光學鼠標也能可靠地工作。

雖然通常不稱為光學鼠標，但幾乎所有機械鼠標都使用LED和光電二極管跟蹤運動，以檢測紅外光束何時穿過和未穿過一對增量旋轉編碼器輪（一個用于左/右，另一個用于用于前進/后退），由橡膠球驅動。因此，“光學鼠標”的主要區別不是它們使用光學器件，而是它們完全沒有移動部件來跟蹤鼠標移動，而是采用完全固態系統。

前兩個光學鼠標，首先由兩個獨立的發明人在1980年12月證實的，具有不同的基本設計：其中的一個，由發明史蒂夫基爾希的MIT和鼠標系統公司，使用紅外LED和四象限紅外傳感器來檢測特殊金屬表面上印有紅外吸收墨水的網格線。預測算法中CPU計算在網格上的速度和方向的鼠標。另一種是由施樂公司的RichardF.Lyon發明的，使用16像素的可見光圖像傳感器在同一n型(5μm)MOS集成電路芯片上集成運動檢測，并在印刷紙或類似鼠標墊的暗場中跟蹤光點的運動。Kirsch和Lyon鼠標類型有非常不同的行為，因為Kirsch鼠標使用嵌入墊中的xy坐標系，并且在旋轉墊時無法正常工作，而Lyon鼠標使用的是老鼠的身體，就像機械老鼠一樣。

最終與施樂STAR辦公電腦一起銷售的光學鼠標采用了施樂微電子中心的麗莎·M·威廉姆斯和羅伯特·S.切里申請專利的倒置傳感器芯片封裝方法。

現代獨立于表面的光學鼠標通過使用光電傳感器（本質上是一個微小的低分辨率攝像機）來連續拍攝鼠標所在表面的圖像。隨著計算能力變得越來越便宜，在鼠標本身中嵌入更強大的專用圖像處理芯片成為可能。這一進步使鼠標能夠檢測各種表面上的相對運動，將鼠標的運動轉化為光標的運動，并且無需特殊的鼠標墊。1988年施樂公司的StephenB.Jackson獲得了表面獨立相干光光學鼠標設計的專利。

xxx個商用的現代光學計算機鼠標是MicrosoftIntelliMousewithIntelliEye和IntelliMouseExplorer，于1999年推出，使用的是惠普開發的技術。它幾乎適用于任何表面，并且代表了對機械鼠標的可喜改進，機械鼠標會撿起污垢，反復無常地跟蹤，招致粗暴處理，并且需要經常拆開和清潔。其他制造商很快效仿微軟，使用HP分拆出來的AgilentTechnologies制造的組件，在接下來的幾年里，機械鼠標變得過時了。

現代光學計算機鼠標的基礎技術被稱為數字圖像相關技術，這是國防工業xxx的用于跟蹤軍事目標的技術。1980年里昂光學鼠標中使用了簡單的二進制圖像版本的數字圖像相關性。光學鼠標使用圖像傳感器對木材、布料、鼠標墊和Formica等材料中的自然紋理進行成像。當這些表面被發光二極管以掠射角照射時，會投射出明顯的陰影，類似于日落時照亮的丘陵地形。這些表面的圖像被連續連續捕獲并相互比較以確定鼠標移動了多遠。

要了解如何在光學鼠標中使用光流，請想象同一物體的兩張照片，只是彼此略微偏移。將兩張照片上的光表，使其透明，滑過另一個，直到他們的形象排隊。一張照片的邊緣懸在另一張照片上的量表示圖像之間的偏移量，如果是光學計算機鼠標，則表示它移動的距離。

光學鼠標每秒可捕捉一千個或更多的連續圖像。根據鼠標移動的速度，每張圖像都會從前一張圖像偏移一小部分像素或多達幾個像素。光學鼠標使用互相關以數學方式處理這些圖像，以計算每個連續圖像與前一個圖像的偏移量。

光學鼠標可能使用具有18×18像素單色像素陣列的圖像傳感器。它的傳感器通常與用于存儲和處理圖像的ASIC共享相同的ASIC。一種改進是通過使用來自先前運動的信息來加速相關過程，另一種改進是通過添加插值或跳幀來防止緩慢移動時的死區。

惠普公司現代光學鼠標的開發得到了1990年代惠普實驗室的一系列相關項目的支持。1992年，WilliamHolland被授予美國專利5,089,712，而JohnErtel、WilliamHolland、KentVincent、RuemingJamp和RichardBaldwin被授予美國專利5,149,980，用于通過關聯紙纖維圖像來測量打印機中的線性進紙。RossR.Allen、DavidBeard、MarkT.Smith和BarclayJ.Tullis獲得了美國專利5,578,813(1996)和5,644,139(1997)的二維光學導航（即位置測量）原理，導航傳感器經過的表面的固有特征，并且使用線性（文檔）圖像傳感器的每一端的位置測量來重建文檔的圖像。這是HPCapShare920手持式掃描儀中使用的徒手掃描概念。通過描述一種明確克服當代計算機鼠標中使用的輪子、球和滾輪的限制的光學裝置，光學鼠標被預期。這些專利構成了授予TravisN.Blalock、RichardA.Baumgartner、ThomasHornak、MarkT.Smith和BarclayJ.Tullis的美國專利5,729,008(1998)的基礎，其中表面特征圖像傳感、圖像處理和圖像相關由集成電路實現以產生位置測量。提高二維光學導航的精度，

雖然文檔掃描應用程序（Allen等人）中的圖像重建需要光學導航器的分辨率為1/600英寸，但在計算機鼠標中實現光學位置測量不僅受益于固有的成本降低在以較低分辨率導航時，還可以享受向用戶提供計算機顯示器上光標位置的視覺反饋優勢。2002年，GaryGordon、DerekKnee、RajeevBadyal和JasonHartlove獲得了美國專利6,433,780，用于使用圖像相關性測量位置的光學計算機鼠標。一些小型觸控板（例如黑莓智能手機上的觸控板）的工作方式類似于光電鼠標。

光學鼠標在最初普及時通常使用發光二極管(LED)進行照明。光學鼠標LED的顏色可能會有所不同，但最常見的是紅色，因為紅色二極管價格低廉，而且硅光電探測器對紅光非常敏感。IRLED也被廣泛使用。有時會使用其他顏色，例如右圖所示的V-MouseVM-101的藍色LED。

激光鼠標使用紅外激光二極管而不是LED來照亮傳感器下方的表面。早在1998年，SunMicrosystems就為其SunSPARCstation服務器和工作站提供了激光鼠標。然而，激光鼠標直到2004年才進入主流消費市場，在帕洛阿爾托安捷倫實驗室的一個團隊開發之后，由DougBaney領導的基于850nmVCSEL（激光）的激光鼠標，跟蹤性能提高了20倍。TongXie、MarshallT.Depue和DouglasM.Baney因在基于VCSEL的低功耗寬導航消費鼠標方面的工作而獲得美國專利7,116,427和7,321,359。羅技的PaulMachin,與安捷倫科技公司合作推出了新技術MX1000激光鼠標。這款鼠標使用小型紅外激光(VCSEL)代替LED，顯著提高了鼠標拍攝的圖像的分辨率。與LED照明的光學鼠標相比，激光照明可實現卓越的表面跟蹤。

玻璃激光（或glaser）鼠標具有與激光鼠標相同的功能，但在鏡面或透明玻璃表面上的效果比在這些表面上的其他光學鼠標要好得多。2008年，AvagoTechnologies推出了激光導航傳感器，其發射器使用VCSEL技術集成到IC中。

2009年8月，羅技推出了帶有兩個激光的鼠標，可以更好地跟蹤玻璃和光滑表面；他們稱它們為“暗場”激光傳感器。