光学引擎（OpticalEngine）是光学鼠标的核心部件，它的作用就好比是人的眼睛，不断地摄取所见到的图像并进行分析。光学引擎由CMOS图像感应器和光学定位DSP（数字信号处理器）所组成，前者负责图像的收集并将其同步为二进制的数字图像矩阵，而DSP则负责相邻图像矩阵的分析比较，并据此计算出鼠标的位置偏移。光学鼠标主要有分辨率和刷新频率两项指标，二者均是由CMOS感应器所决定。
虽然光学引擎看起来结构不复杂，但世界上只有微软和安捷伦两家厂商才具有设计和制造能力。微软的光学引擎只是用在自家的光学鼠标产品身上，不对外出售，以此保证自己的技术优势。而安捷伦走的是供应商路线，向鼠标制造商提供感应器产品。