光源是光学研究的基本条件，我国古代对热光源与冷光源，自然光源与人造光源等方面都有一些值得称道的知识。
在19世纪以前，人造光源基本上就是一团燃烧的明火。作为自然光源，当然是以太阳为最重要，在夜晚还有月亮。所以我国古代在甲骨文字中表示明亮的“明”字，就是日、月形象的组合。太阳实际上就是一团火。古人十分明确地指出：“日，火也。”月亮也只是太阳光线的反射，所谓“日兆月，月光乃生，故成明月”（《周髀算经》）。所以在甲骨文字里干脆把“光”字写作像是一个人举着一把火的式样。取火方法的发明，使人们比较自由地获得人造光源，那当然都是热光源。
在冷光源方面，不管对于二次发光的荧光还是低温氧化的磷光，我国古代都有不同程度的认识。西汉的《淮南子》最早记载了这件事，“俶真训”中所谓“木色翳……”就是指的荧光现象。东汉高诱注释这一段说：“……剥取其皮，以水浸之，正青……”。木的皮就是中药秦皮，含有秦皮甲素、秦皮乙素、秦皮甙及秦皮素等化学物质，能发荧光。其水浸液在薄层层板上确实可以见到紫色、浅黄色等荧光。《淮南子》的记载可以说是迄今所知对荧光现象的最早记载。《礼记·月令》中记载过腐败的草发荧光的事实，《礼记》成书可能也在西汉。在国外，直到1575年才有人从一种愈疮木切片的水溶液中观察到天蓝色光，但也还不知道它的本质。至于明确提出“荧光”一词的是1852年的斯托克斯（1819～1903）。
对于磷光，《淮南子·汜论训》说：“久血为磷。”高诱注云：“血精在地，暴露百日则为磷，遥望炯炯若燃也。”王充的《论衡》也指出：“人之兵死也，世言其血为磷。”这些看法是正确的。因为人体的骨、肉、血和其他细胞中含有丰富的磷化合物，尤以骨头中的含量为最高。在一定条件下，人体腐烂，体内的磷化合物分解还原成液态磷化氢（P2H4），遇氧就能自燃发光。《博物志》一书对于磷光的描写，尤其细微具体，它说：“斗战死人之处，其人与血积年化为磷。磷着地及草木如霜露，略不可见。行人或有接触者，着人体便有光，拂拭便分散无数愈甚，有细咤声如炒豆。唯静住良久乃灭。”这些记载，不再把磷火说成“神灯鬼火”，而能够细微地观察它，明确指出它是磷的作用，这不能不说是一种有价值的见解。沈括《梦溪笔谈》也记载了一件冷光现象。该书卷二十一“异事”说：“卢中甫家吴中，尝未明而起，有光熠然，就视之，似水而动。急以油纸扇挹之，其物在扇中晃漾，正如水银，而光艳烂然；以火烛之，则了无一物。”又说：“予昔年在海州，曾夜煮盐鸭卵，其间一卵，烂然通明如玉，荧荧然屋中尽明。置之器中十余日，臭腐几尽，愈明不已。苏州钱僧孺家煮一鸭卵，亦如是。物有相似者，必自是一类。”
沈括在本条中记述了化学发冷光与生物化学发冷光两种自然现象。前者是磷化氢（P2H4），液体在空气中自燃而发光；后者咸鸭卵发光是由于其中的荧光素在荧光酶的催化作用下与氧化合而发光，而其中的三磷酸腺甙能使氧化的荧光素还原，荧光素再次氧化时又发光，故“置之器中十余日，臭腐几尽，愈明不已”。
明代陆容《菽园杂记》卷十五也记载了荧光与几种磷光的现象：“古战场有磷火，鱼磷积地及积盐，夜有火光，但不发焰。此盖腐草生荧光之类也。”这里不仅记载了鱼磷发鳞光的事实，而且指出了磷光与荧光都是不发火焰的，因此可以归为一类。清代郑复光对此有一段很精彩的话：“光热者为阳，光寒者为阴。阳火不烦言说矣。阴火则磷也、萤也、海水也，有火之光，无火之暖。”认识又进了一步。
我国古代对于冷光光源的应用，首先是照明，著名的“囊萤”故事就是很好的史料。《晋书·车胤传》云：“（胤）博学多通，家贫不易得油，夏月则练囊盛数十萤火以照书，以夜继日焉。”事实上用萤火虫发出的冷光来照明，并不自车胤开始，早在西汉的《淮南万毕术》就有“萤火却马”的记载，据这段文字的“注释”说，那时的做法也就是“取萤火裹以羊皮”。所以五代谭峭的《化书》中曾言“古人以囊萤为灯”。大约在那个时候专门制备有一种贮藏萤火虫的透明灯笼。沈括《清夜录》记载这种称为“聚萤囊”的灯笼“有火之用，无火之热”，是一种很好的照明装置。到了明、清时代，人们把这种冷光源浸入水下以为诱捕鱼类之用。明代郎瑛的《七修类稿》记载：“每见渔人贮萤火于猪胞，缚其窍而置之网间……夜以取鱼，必多得也。”清代的《古今秘苑》也说：“夏日取柔软如纸的羊尿脬，吹胀，入萤火虫百余枚，及缚脬口，系于罾之网底，群鱼不拘大小，各奔光区，聚而不动，捕之必多。”
特别令人感兴趣的是，古代曾利用含有磷光或萤光物质的颜料作画，使画面在白昼与黑夜显出不同的图景。宋代的和尚文莹在《湘山野录》一书记载过这样一幅画牛：白昼那牛在栏外吃草，黑夜牛却在栏内躺卧。宣帝把这幅奇画挂在宫苑中，大臣们都不能解释这个奇妙的现象，只有和尚赞宁知道它的来历，他说，这是用两种颜料画成功的，一种是用“方诸蚌胎”中的“余泪数滴”“和色著物”，就能“昼隐而夜显”；另一种“沃焦山时或风挠飘去，忽有石落海岸，得之，滴水磨色染物，则昼显而夜晦”。看来前者就是含磷光物质的颜料，用它来画栏内的牛，后者则是含萤光物质的颜料，用它来画栏外的牛，则显出了前述那种效果。这可说是熔光学、化学、艺术于一炉，堪称巧思绝世。考诸有关记载，这种技巧的发明至迟在六朝，或许可上溯到西汉，其渊源也许来自国外，至宋初几乎失传，经赞宁和尚指明，才又引起人们的惊异与注意，其术遂得重光，流传下来。后世有不少典籍记载这段故事，有的还有进一步的发展，例如南宋周辉的《清波杂志》曾记述这样一件事：画家义元晖，十分精于临摹，有一次从某人处借来一幅画，元晖临了一幅还给藏主，把原件留了下来。过了几天，藏主来讨还真迹。元晖问他是如何辨认出来的。那人说，原件牛的眼睛中有一个牧童的影子，此件却没有。看来，这牛目中的牧童影也是利用掺有磷光物质的颜料画成的，所以一到暗处就显出来了。这种技巧后来只在少数画家中私相传授，作成的画叫做“术画”。这种技艺，在欧洲是由英国的约翰·坎顿在1768年发明的。他采用煅牡蛎壳和硫磺粉的混合物，这比起我国六朝，要迟1200～1500年！
那么，光源是如何为人所见呢？对于这个过程的理解，也是光学史上一个重要的问题。在西方大致有两种说法：古希腊的德膜克里德认为视觉是由物体发射出来的粒子进入人眼而引起的；但另一派的恩培多克勒与欧几里得等人却认为，那是由于人眼射出某种东西同物体相遇才引起的。在我国战国时代对此曾有“目见”与“目不见”两种见解的讨论。《墨经》是主张“目见”说的。它认为人眼见物须有光源的照明。稍后的《吕氏春秋》中明确指出：“目之见也借于昭”。“昭”就是光亮。对这个问题讲得最透彻的是东汉王符的《潜夫论》，“赞学篇”说：“……道之于心也，犹火之于目也。中阱深室，幽黑无见，及设盛烛，则百物彰矣。此则火之曜也，非目之光也，而目假之则为明矣。”这可以说已经正确地道出了人眼见物的物理过程。