光線（こうせん）は、幾何光学における概念であって、線によってひかりの進行方向とエネルギーの伝播方向を示す。均質な媒質中では、光線は波面に垂直である。
直進、反射、屈折の法則に従った光線追跡で伝播方向が求められる。
太陽光線、レーザー光線などと、光の束を指していうこともある。拡散光線、平行光線もある
特撮映画やアニメなどにおいては、光を発し破壊的な威力を持つ武器や特殊能力を指して「～光線」と呼ぶことが多い。その実態は光の束、粒子ビーム、原理不明なものなど様々である。
例：スペシウム光線（ウルトラマン）、冷凍光線（8マン他、多数）