北京航空航天大学“光学工程”学科的前身，可以追溯到建校伊始即成立的飞机设备教研室。1952年，教研室成立即开始招收研究生，1953年开始招收“仪表及自动器”专业的五年制本科生；1956年，为满足“两弹一星”工程惯性制导急需，在钱学森提议下，林士谔先生创建了“航空陀螺及惯性导航”专业，成为“光电信息科学与工程”专业前身。北航一直引领国内“陀螺惯导”技术发展，于1982年率先开展光纤陀螺研究，哪一年建立光学工程一级学科，2003年按一级专业建设需要，优化出以光纤陀螺为特色的“光电信息科学与工程”专业并开始招生，2005年获“光学工程”一级学科博士学位授权点，2008年成为北京市一级重点学科，2012年被评为工信部重点学科，2017年首轮“双一流”建设周期参与仪器科学与技术A+学科群建设，2020年被评为北京市一流本科专业。

本专业现有教师50人，其中国家级人才10余人。拥有长江学者2人、杰出青年基金获得者1人、万人领军计划2人、优秀青年基金获得者1人，其它各类国家级人才5人。在学科和专业建设过程中非常注重团队建设，拥有科技部“创新推进计划”重点领域创新团队1个。十余年来，本专业教师牵头承担了包括国家自然科学基金委重大科研仪器研制专项、科技部重大仪器专项、国家重大科技专项、国家重点研发计划，“973”计划等国家级重大、重点科研项目50余项、主持科研项目获得国家级科研奖励2项、省部级一等科研奖励6项，科技成果转化产值近10亿元。专业突出工程能力优势，注重将工程案例和研究经验应用于本科教学。

“光电信息科学与工程”专业作为我国光纤陀螺及其惯导系统的发源地和人才培养的摇篮。经过60余年发展，已经形成了一套涵盖学士－硕士－博士全过程的高水平人才培养体系。专业建有“惯性技术”国防科技重点实验室、“精密光机电一体化技术”教育部重点实验室、“新型惯性仪表与导航系统技术”国防重点学科实验室、“量子传感技术”工信部重点实验室、“中英空间科学与技术联合实验室”等多个省部级科研基地，这些科研基地面向本科生开放，除了承担本科生的毕业设计任务之外，还在学生科技实践活动、专业核心课程实验教学、新生研讨课通识教育等环节发挥了重要作用，科研为教学服务的趋势日趋明显、力度逐年加大。此外，本专业还承担“仪器光电及可靠性”工信部实验教学示范中心的建设工作，创建了原国防科工委“光纤陀螺工程中心”等实验基地，科研和教学双轮驱动为本科生创新能力培养奠定了坚实基础，本科实验教学逐渐从演示性实验向综合性、创新性转变。形成了北京市优质课程《信号分析与处理》、“十二五”国家规划教材《误差理论与数据处理》以及各类教改论文20余篇。