Widmo optyczne (spektrum) – obraz uzyskany w wyniku rozłożenia światła niemonochromatycznego na składowe o różnych długościach fal (różnych barwach), np. za pomocą pryzmatu lub siatki dyfrakcyjnej.
Widmo optyczne może być:
Widmo optyczne liniowe ma postać jasnych, barwnych prążków na ciemnym tle (emisyjne) lub ciemnych prążków na tle widma ciągłego (absorpcyjne). Na podstawie analizy widma optycznego można stwierdzić obecność pierwiastków chemicznych i związków chemicznych, gdyż emitują lub absorbują one światło, powodując powstanie charakterystycznych linii lub pasm w widmach optycznych. Analizowaniem tego rodzaju widm zajmuje się spektroskopia.