定义
光学系统将一个成像到另一个平面对，反之亦然。
光学成像系统通常工作，使某个平面中的所有点都成像为另一个平面的点。 至少在几何光学中，两个平面中的点之间存在一对一的对应关系：其中一个平面中的一个点映射到另一个平面上的某个点，反之亦然，如图 1 所示。 然后，这两个平面称为彼此共轭。
图1：从对象平面到图像平面的点成像，这些点是共轭平面。两对点对应的光路用不同的颜色表示。
共轭平面通常只存在于近轴近似中。 对于相对于光轴的较大光线角度，通常发现对应于一个平面中的点的图像点位于曲面上。 这种现象与图像失真有关，如光学像差一文所述。
就像共轭平面一样，也有共轭点——平面中的一个点与共轭平面中的另一个点共轭。
显微镜中的共轭平面
共轭平面不仅成对出现；可以有后续的成像阶段，例如在显微镜中，创建多个彼此共轭的平面。 人们还可以在显微镜中区分不同的共轭平面集：
- 成像平面集在标本处具有平面，目镜附近的中间图像平面和观察眼睛的视网膜，通常还有照明光束路径中的平面。
- 还有一个照明平面设置有灯丝（通常是卤素灯）、聚光镜隔膜、物镜后焦平面和眼睛虹膜。
这两个平面集通常是分开的，使得灯丝的结构不会显着影响标本的图像（科勒照明原理）：灯丝的平面必须远离与标本平面共轭。
无穷远的共轭平面
在该概念的推广中，一个或两个平面可以位于无穷远处（即与成像系统的距离无限远）。 对于处于基本无焦配置的望远镜来说，情况就是如此，其中无限距离的物体被映射到同样处于无限距离的图像上。 换句话说，平行入射光线在输出端转换为平行光线，只是具有一些线性和角度放大倍率。 在修改后的配置中，一侧可以有一个有限距离的图像平面，例如，可以放置图像传感器。 此外，物镜和目镜之间的距离略有增加也可以使物体平面达到有限的距离。
