本公开提供一种光学系统以及近眼显示装置。光学系统包括：光波导以及目镜系统。目镜系统位于光波导的入光侧，且目镜系统的出光侧与光波导的入光侧相对以使从目镜系统出射的光入射到光波导。目镜系统包括透镜组，透镜组包括沿平行于其光轴的方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜远离第二透镜的一侧为目镜系统的出光侧，第一透镜和第三透镜具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度。本公开实施提供的光学系统中设置的目镜系统具有较高的光能利用率和较小的体积，可以使光学系统提升光效，且结构更加紧凑。