netiesnė òptika, optikos šaka, nagrinėjanti optinės spinduliuotės kitimą dėl intensyvaus šviesos lauko sąveikos su medžiaga. Netiesinė optika tiria: antrosios harmonikos generavimą, tribangį ir keturbangį optinį parametrinį stiprinimą, Kerro reiškinį, fokusavimąsi, priverstinę Ramano, Brillouino sklaidą. Šie procesai plačiai taikomi įvairiuose mokslo tyrimuose ir pramonėje. Netiesinės optikos tyrimų rezultatais pagrįstas tribangių parametrinių stiprintuvų, optinių spaustuvų, moduliuotosios kokybės lazerių veikimas. Fotoninių kristalų šviesolaidžiuose kuriama ypač plataus spektro (superkontinuumo) spinduliuotė naudojama metrologijoje, biomedicinoje, spektroskopijoje. Netiesinė sugertis – daugiafotonėje ir Dopplerio efekto spektroskopijoje, pasyviuosiuose kokybės moduliatoriuose, priverstinė Ramano, Brillouino sklaida – spektroskopijoje, Ramano stiprintuvuose, Brillouino keturbangio parametrinio maišymo sistemose. Atosekundiniai tolimojo ultravioleto impulsai (trukmė iki 130 atosekundžių) naudojami mikroskopijoje, spektroskopijoje, rentgeno lazeriams kaupinti, elektromagnetinio lauko bei molekulių dinamikos tyrimuose.
Netiesinės optikos pradžia – 1961, kai Peteris Frankenas (Jungtinės Amerikos Valstijos) aptiko antrosios harmonikos generavimą. 1962 atrasta priverstinė Ramano sklaida, 1964 – lūžio rodiklio priklausomybė nuo šviesos lauko stiprio. 20 a. 7 dešimtmečio pabaigoje–8 dešimtmetyje sukurti ir plėtoti netiesinės spektroskopijos metodai. Lietuvoje netiesinės optikos tyrimai pradėti 20 a. 7 dešimtmetyje: 1968–69 sukurtas vienas pirmųjų pasaulyje kalio dihidrofosfato kristalo parametrinis daugiaspalvis pikosekundinis lazeris (A. P. Piskarskas ir kiti). 1970–76 ištirtas parametrinės superfluorescencijos reiškinys įvairiuose kvadratinio netiesiškumo kristaluose kaupinant ultratrumpųjų impulsų lazeriais (A. P. Piskarskas, R. Danielius, Vidimantas Kabelka, V. Sirutkaitis, V. Smilgevičius, A. P. Stabinis). Fizikos institute atlikti netiesinės sugerties, netiesinių sklaidų tyrimai (A. Dementjevas, R. M. Kanapėnas, E. K. Maldutis ir kiti) ir svarbūs šviesos reiškinių kvadratinio netiesiškumo kristaluose tyrimai (A. P. Piskarskas, A. P. Stabinis, R. Danielius, A. Dubietis, V. Smilgevičius, V. Sirutkaitis), kuriais remiantis buvo sukurtas didelės galios femtosekundinis parametrinis stiprintuvas, plačiai keičiamo bangos ilgio parametrinis šviesos generatorius TOPAS ir pirmasis lazerinis ultraspartusis atrankaus žadinimo ir zondavimo spektrometras.