光学厚度是非常含糊的，存在两种完全不同的定义：
光吸收介质的光学厚度是其几何厚度乘以强度衰减系数。例如，光学厚度为1代表透射功率衰减到了其初始值的1/e (≈ 37%)。这一定义常用在大气光学中。它是光学密度的ln 10 ∼ 2.303倍。
透明介质的光学厚度有时认为与光程长度相同，即几何厚度乘以折射率。它决定了光通过介质经历的相位延迟，因此在干涉仪中需要用到。
