数学者ガウス（C.F. Gauss）が、それまでのニュートンの薄肉レンズに対する法則を拡張して、厚さを持つレンズ系にも適用できる光学体系として、近軸光線の範囲で確立したもの。この理論の登場で、各レンズはその前面と後面の符号付きの曲率半径、媒質の屈折率、厚さで記述され、複数のレンズからなる光学系を通過する光線の道筋を三角関数の1次近似の範囲で追いかけることにより、光学系の挙動を分析することができるようになった。