费马原理（Fermat's principle）最早由法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出：光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是极大值、极小值，甚至是函数的拐点。 最初提出时，又名“最短时间原理”：光线传播的路径是需时最少的路径。
费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”：光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念，可以理解为一阶导数为零，它可以是极大值、极小值甚至是拐点。
过空间中两定点的光，实际路径总是光程（或者时间）最短。
费马原理是几何光学的基本定理。用微分或变分法可以从费马原理导出以下三个几何光学定律：
光线在真空中的直线传播。
光的反射定律-光线在界面上的反射，反射角必须等于入射角。
光的折射定律（斯涅尔定律）。
最短光时线可以有多条，例如光线从椭圆面焦点A经过反射到另一焦点B，可以有无数条路径，所有这些路径的光线传播时间都相等。
物理中的费马原理是一条光学原理，它的表述如下：
首先是光程的概念：[L]=nL,其中n为介质的折射率，l为光在介质中的实际路程。费马原理说的是光线总是沿着光程最平缓的路径传播，即对〔L]的变分为0。平时我们常常简单地表述为光程是最短的，有时说光走的时间最短。费马原理是对光沿直线传播，光的反射和折射定律的总结。即，我们可以由费马原理导出光的直线传播及反射和折射定律。
补充一下：上述的光程最短，以及时间最短，都是不完整的表述，但这是费马本人原来的表述，它不是十分准确的。
