瑞利散射是一種光的散射，散射中心遠小于波長。瑞利散射是一種很常見光學現象，是以英國物理學家瑞利伯爵命名的。它是光的線性散射，散射中心遠小于光的波長。

在這種情況下，散射光振幅正比于入射光振幅、波長倒數的四次方和1?+?cos2?θ，其中θ是散射角。前向和后向散射（分別為θ？=?0和θ？=?π）通常相等。

　　散射中心更大時的散射可由Mie散射理論描述（以Gustav Mie命名）。這時散射特性與瑞利散射不同，例如，前向散射的振幅更大，并且與波長的關系也不同。

　　瑞利散射中心可以是單個原子或分子。也可以描述空氣中的瑞利散射，是由微觀密度的漲落引起的，而圍觀密度漲落則是來自于空氣中分子的隨機分布。

　　需要注意的是，考慮多個粒子或散射中心的散射時，不能簡單的將單個中心散射的功率簡單相加，因為它們存在干涉效應：需要將振幅疊加。因此，在完全純凈和規則的晶體中不存在瑞利散射。并且，空氣中的瑞利散射可能只是來自于如上所述的隨機密度漲落。

　　光纖中的散射損耗

　　在一些非晶材料例如二氧化硅中，由于其微觀結構的不規則，總是存在隨機的密度漲落。并且在室溫時漲落比預想的要強，由于在光纖制備過程中，玻璃軟化溫度附近的密度漲落被凍結的緣故。

　　瑞利散射對光纖的傳播損耗起了一定的限制作用。不規則的纖芯/包層界面（尤其是折射率差很大時）、雜質的散射和吸收、宏觀和圍觀彎曲都會引起附加損耗。

　　經過優化的應用于光纖通信中的二氧化硅光纖具有很低的傳播損耗，接近于瑞利散射的極限值。

　　當波長遠低于常采用的1500 nm時，單單瑞利散射本身都大于光纖在1500nm波長處的總損耗。而對于很長的波長時，瑞利散射會更弱，但是這時二氧化硅會吸收紅外光。

　　理論上可以采用其它玻璃（例如，氟化物光纖）制備中紅外光纖，并且具有更低的損耗，但是實際中二氧化硅光纖已經達到了良好的性能。

　　光纖中大部分的瑞利散射光都會從光纖的另一側逸出，只有一小部分的散射光被散射回來并且在光纖纖芯中傳播。

　　因此，光纖裝置的回波損耗比較大；光纖裝置的總回波損耗常常是由界面處的反射引起的，例如光纖端面，機械焊接點或者光纖連接器。

　　光纖中由于光強很高，所以存在非線性相互作用，例如拉曼散射和布里淵散射。瑞利散射是一種線性過程，即使在低光強時也很重要。