Оптоэлектро́ника — раздел электроники, связанный с эффектами взаимодействия оптического излучения с электронами в веществах, главным образом в твердых телах, и использованием этих эффектов для генерации, передачи, хранения, обработки, отображения информации.
Оптоэлектроника стала этапом развития радиоэлектроники и вычислительной техники, для которого характерно усложнение систем при возрастании их информационных и технико-экономических показателей (увеличение надежности, быстродействия, уменьшение размеров и веса). Оптоэлектроника занимается источниками света (лазеры, светодиоды), активными и пассивными оптическими средами, фотоприемниками. Эти элементы применяются как в виде различных комбинаций, так и в виде автономных устройств и узлов с самостоятельными частными задачами. Специалисты выделяют два пути развития оптоэлектроники: оптический, основу которого составляет когерентный луч лазера (когерентная оптоэлектроника), и электрооптический, основанный на фотоэлектрическом преобразовании оптического сигнала (оптроника). Сущность оптроники состоит в замене электрических связей в цепях оптическими. С когерентной оптоэлектроникой связаны принципы и методы построения больших систем вычислительной техники, запоминания и обработки информации, не имеющих аналогов в традиционной радиоэлектронике, оптические связи. Основной структурный элемент оптроники — оптрон, который выполняет схемные задачи: усиление и преобразование электрических и оптических сигналов, переключение, модуляцию. Оптроны могут сочетать логические функции с функциями отображения и индикации, если источник излучения работает в видимой части спектра.