瑞利散射是一種光的散射，散射中心遠小於波長。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，散射中心遠小於光的波長。

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於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，因為它們存在幹涉效應：需要將振幅疊加。因此，在完全純淨和規則的晶體中不存在瑞利散射。並且，空氣中的瑞利散射可能隻是來自於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矽中，由於其微觀結構的不規則，總是存在隨機的密度漲落。並且在室溫時漲落比預想的要強，由於在光纖製備過程中，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製作用。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。

經過優化的應用於光纖通信中的二氧化矽光纖具有很低的傳播損耗，接近於瑞利散射的極限值。

當波長遠低於常采用的1500 nm時，單單瑞利散射本身都大於光纖在1500nm波長處的總損耗。而對於很長的波長時，瑞利散射會更弱，但是這時二氧化矽會吸收紅外光。

理論上可以采用其它玻璃（例如，氟化物光纖）製備中紅外光纖，並且具有更低的損耗，但是實際中二氧化矽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，隻有一小部分的散射光被散射回來並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。

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