Опти́ческая звукоза́пись — запись звуковых колебаний соответствующим изменением оптической плотности или отражательной способности носителя. В большинстве случаев понятие оптической звукозаписи используют применительно к регистрации звука фотографическим способом, получившим распространение благодаря звуковому кинематографу. В этом случае звук фиксируется с помощью света на движущейся светочувствительной киноплёнке, изменяющей свою оптическую плотность после лабораторной обработки. Такая технология в кинематографе иногда называется фотографи́ческая звукоза́пись или тонфи́льм. Использование для записи звука и изображения общего носителя исключает проблемы их синхронизации при демонстрации фильма.

В дальнейшем аналоговая, а затем цифровая оптическая запись звука получила распространение в оптических дисках и некоторых музыкальных устройствах. При аналоговом способе производится непосредственная запись электрических колебаний звуковой частоты, а при цифровом — запись звуковых данных в виде прозрачных и непрозрачных участков, соответствующих двоичным битам. В настоящее время (2020 год) оптические способы звукозаписи полностью переведены на цифровую основу, став частью цифровой звукозаписи.