光学学科于2001年就被确定为衡阳师范学院首批重点学科，2011年被确立为“十二五”院级重点学科。学术研究机构“光电研究所”于2003年被批准为首批院级学术机构。2011年12月，光学学科被确定为湖南省重点建设学科。

学科带头人是张登玉教授。目前，光学学科形成了量子光学与量子信息、超快光子学和光电信息技术及应用三个稳定研究方向；且拥有一支学历结构、职称结构、年龄结构较为合理，富有团队合作精神、创新意识和朝气蓬勃的教学科研并重的教师队伍。现有成员24名，其中教授6名、副教授(含高级实验师)7名，高级职称人数占总学科人数的54%；具有硕士以上学历的成员比例达到96%。且70%以上的学科成员年龄在 40 岁以下。衡阳师范学院目前的9名“英才计划”人选中有4名博士来自本学科；成员中湖南省普通高校青年骨干教师6人。

近年来，本学科组成员主持国家自然科学基金3项、国家自然科学基金理论物理专款项目 1项、教育部科学技术研究重点项目1项、国家863计划子课题1项、省级课题17项，每年平均进校科研经费30万元以上。近五年共发表学术论文188篇，部分发表在PRA、IEEE、AO等国际著名刊物上，其中被SCI或EI收录70篇；取得发明专利10项，实用新型专利8项。主持获得国家级“质量工程”1项、省级“质量工程”1项、省级教学团队1个、省级精品课程1门、省基础课示范实验室1个、省应用基础研究基地1个；主持完成省级教学改革研究项目8项；出版专著1部；主编教材5部。指导学生申请获得实用新型专利2项、省大学生研究性学习和创新性实验计划项目4项。

近年来，获湖南省自然科学奖三等奖1项、衡阳市科技进步奖二等奖1项、三等奖1项；获得湖南省自然科学优秀学术论文二等奖1项、衡阳市自然科学优秀学术论文特等奖1项、一等奖7项。学科点目前签订了产学研合作协议3项。近三年，物理学专业本科毕业生考取硕士研究生的比例每年均在50%以上。据不完全统计，学生在省级以上的学科竞赛和课外科技创新比赛中获得省级以上奖励或表彰近80次。