Хромати́ческая аберра́ция, одна из основных аберраций оптических систем, обусловленная зависимостью показателя преломления прозрачных сред от длины волны света (дисперсией света). Хроматическая аберрация может проявиться лишь в системах, включающих элементы из преломляющих материалов (например, линзы). Оптическим зеркалам хроматическая аберрация не свойственна, т. е. зеркала ахроматичны. В общем случае каждая геометрическая аберрация зависит от цвета (длины волны). Так, например, сферическая аберрация может быть различной для синих и для красных лучей («сферохроматизм») или может иметь место хроматическая разность аберраций наклонных пучков.

Существует два типа хроматических аберраций, не зависящих один от другого: хроматизм положения изображения и хроматизм увеличения. Первый состоит в том, что изображения точки, образуемые лучами разной длины волны, лежат на различных расстояниях от оптической системы (положения главных фокусов на оптической оси не совпадают для лучей разного цвета). Показатель преломления синих лучей, как правило, больше, чем красных, поэтому фокус (точка) синих лучей $F_{\text{с}}$ расположен ближе к задней главной точке линзы, чем фокус красных лучей $F_{\text{к}}.$ Отсюда следует, что для лучей, полученных в результате разложения белого света, характерны различные фокусные расстояния. Единого фокусного расстояния у линзы не существует, а есть совокупность фокусных расстояний – по одному фокусу на луч каждого цвета. При этом типе хроматической аберрации на экране, поставленном там, где формируется изображение, перпендикулярно оптической оси, вместо одной светлой точки наблюдается совокупность цветных кружков. Исправить хроматизм положения в оптической системе тем труднее, чем для большего числа лучей разной длины волны нужно совместить их главные фокусы. В простейшем случае совмещения фокусов лишь для лучей двух длин волн (и уменьшения взаимного удаления для лучей других длин волн) оптической системы формируются объективы, называемые ахроматами. В усложнённых и более совершенных ахроматах, называемых апохроматами, фокусы совмещаются для лучей трёх длин волн, что достигается увеличением числа элементов с разными показателями преломления и введением в оптическую систему зеркал. Такие системы широко применяются в фотографических, астрономических и других объективах. Ещё более тщательное исправление хроматизма положения требует дальнейшего усложнения конструкции системы тем большего, чем больше её относительное отверстие и угол поля зрения.

Прохождение лучей света через линзы при разложении света в спектр в результате дисперсии.Прохождение лучей света через линзы при разложении света в спектр в результате дисперсии.Хроматизм увеличения заключается в том, что поперечные увеличения оптических изображений объекта, формируемых лучами разной длины волны, могут оказаться неодинаковыми. Это вызвано различием положений главных плоскостей системы для лучей с различными длинами волн. Из-за хроматизма увеличения предметы конечных размеров дают изображения с цветной каймой. При ахроматизации увеличения необходимо совместить также главные плоскости для возможно большего числа лучей с разными длинами волн, что связано с большими трудностями. Во многих современных фотокамерах хроматизм увеличения исправляется автоматически. Корректировка выполняется процессором камеры при записи файла.