Ибн аль-Хайсам оказал существенное влияние на развитие атмосферной оптики, изучая и детально фиксируя тонкости явлений рассвета, заката, лунных фаз и затмений. Более того, он углубленно исследовал вопрос преломления света в земной атмосфере, предпринимал попытки оценить ее высоту по наблюдениям звезд при их восходе и заходе.
Не менее значительным стал его вклад в изучение принципов работы камеры-обскуры. Ибн аль-Хайсам доказал, что сквозь небольшое отверстие в затемненной комнате лучи света проецируют перевернутое изображение внешнего мира на противоположную стену. Эксперимент не только подтвердил прямолинейное распространение света, но и положил основу для будущего изобретения фотографического аппарата.
Особую ценность в его трудах составляют исследования оптических феноменов, таких как игра света в радужной оболочке глаза, миражи, оптические иллюзии и закономерности отражения. Ибн аль-Хайсам был первым, кто представил экспериментальную установку с несколькими отверстиями, демонстрирующую прямолинейность распространения света.
Жизнь его была во многих моментах драматичной. Однажды он получил приглашение от халифа аль-Хакима Биамриллаха, посчитавшего, что выдающийся ученый способен решить проблему регулярных разливов Нила с помощью строительства грандиозной плотины в районе Асуана для контроля наводнений. Заинтересованный масштабной идеей, Ибн аль-Хайсам согласился, однако, достигнув места, быстро понял, что с учетом доступных технологий план не может быть осуществлен. По преданию, опасаясь разгневанного халифа, ученый выбрал единственный, по его мнению, путь спасения: изобразил помешательство. Симуляция была настолько убедительной, что его действительно признали умалишенным и поместили под домашний арест, который продолжался вплоть до смерти аль-Хакима в 1021 году.
С иронией можно отметить, что этот период заточения оказался на удивление плодотворным для ученого: он смог беспрепятственно заняться научными изысканиями и систематизировал множество идей, которые в дальнейшем сформировали основу его интеллектуального наследия.