양자광학(量子光學, 영어: quantum optics)은 광학의 한 분야로, 빛의 특성과 매질과의 상호 작용을 양자 역학적 관점에서 설명한다.
양자역학에 의하면 빛은 전자기파로 다루어지는 동시에 광자라는 입자로 다루어진다. 즉 빛과 매질의 상호 작용에서 빛은 광자 하나에 해당하는 에너지를 기본 단위로 매질에 흡수 혹은 방출된다. 이를 정확히 기술하기 위해서는 광자의 흡수과 방출을 연산자로 다루는 양자전기역학이 필요하다.
