В монографии обсуждаются результаты теоретических и экспериментальных исследований переноса фотонов в биотканях и описываются методы решения прямых и обратных задач рассеяния в случайно-неоднородных средах и частично упорядоченных средах с многократным или однократным рассеянием. Теоретическое рассмотрение базируется на стационарной и нестационарной теориях переноса излучения для сильно рассеивающих сред, теории Ми и численном методе Монте-Карло. На основе рассмотрения таких фундаментальных оптических явлений, как упругое, квазиупругое и комбинационное рассеяние, дифракция и интерференция когерентных оптических полей и волн фотонной плотности, флуоресценция, фототермические эффекты, в книге представлены оптические методы, открывающие новые направления в биомедицинских приложениях, включая диффузионную и фотоакустическую томографию, линейную и нелинейную флуориметрию, спекл-интерферометрию, оптическую когерентную томографию (ОКТ), фазовую и конфокальную микроскопию. Много внимания уделено методам измерения и управления оптическими параметрами биологических тканей, направленным на повышение качества медицинской диагностики, фототерапии и лазерной прецизионной хирургии. Монография предназначена научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов, специализирующимся в области физики живых систем, биомедицинской оптики и биофотоники, лазерной биофизики и применения лазеров в биомедицине. Монография может быть полезна как учебное пособие студентам физических, технических, биологических и медицинских специальностей.