Plonosios plėvelės filtrai yra mikroskopiškai plonos nuosėdos, kurios dažnai tvirtinamos prie stiklinių ar plastikinių lęšių. Dažniausias šių filtrų pritaikymas yra optikoje, kur jais galima filtruoti tam tikrus šviesos bangos ilgius arba kitaip pakeisti šviesos pluošto pobūdį, kai jis praeina pro objektyvą. Teleskopuose, mikroskopuose ir fotoaparatuose dažnai naudojami plonasluoksniai filtrai, nors lazerinės technologijos taip pat gali juos panaudoti.
Kaip ir kitų tipų plonos plėvelės, plonasluoksniai filtrai yra tokie ploni, kad matuojami nanometrais arba mikrometrais, o tai reiškia, kad jų storis yra nuo milijardo metro iki kelių šimtųjų metro dalių. Šie filtrai nepadidins lęšio storio tokiu kiekiu, kurį galėtų pastebėti ar išmatuoti žmogus. Norint sukurti plonas plėveles, atomai skatinami nusėsti ant substrato medžiagos naudojant fizinį arba cheminį nusodinimą, kuris plonasluoksnių filtrų atveju dažniausiai vyksta vakuume. Nusodinimo proceso metu atomai išsirikiuoja palei substrato medžiagą, kuri nuolat juda, kol susidaro norimo storio plėvelė.
Kai kurie iš labiausiai paplitusių plonasluoksnių filtrų tipų yra dichroiniai filtrai, kurie naudojami tam, kad per juos neprasiskverbtų tam tikri šviesos bangos ilgiai, veiksmingai blokuojant tam tikras spalvas. Dichroiniai filtrai gali būti sukurti taip, kad užblokuotų bet kokį šviesos bangos ilgių diapazoną, o substratui galima pritaikyti daugiau nei vieną filtrą, kad būtų užblokuotas daugiau nei vienas bangos ilgių rinkinys. Pavyzdžiui, galima sukurti vieną filtrą, kuris užblokuotų mėlyną, violetinę ir ultravioletinę šviesą, tačiau norint užblokuoti tik mėlyną ir ultravioletinę šviesą, reikės dviejų filtrų. Kitų tipų filtrai gali užblokuoti dalį visos matomos šviesos ir sumažinti jos intensyvumą. Jie taip pat gali apsaugoti nuo nepageidaujamų atspindžių ant objektyvo.
Optiniuose įrenginiuose, pavyzdžiui, teleskopuose, mikroskopuose ir kamerose, vietoj tradicinių filtrų gali būti naudojami plonasluoksniai filtrai. Nors plėvelės plonumas yra vienas iš šių filtrų naudojimo pranašumų, filtrai taip pat atspindi nepageidaujamą šviesą, o ne ją sugeria, todėl filtras ir objektyvas, prie kurio jis pritvirtintas, išliks vėsūs. Lazerio technologijoje plonasluoksniai filtrai gali būti naudojami siekiant sustiprinti ir išlaikyti gryną lazerio spindulį. Šios savybės yra būtinos dirbant su didelės galios spinduliais, pvz., naudojamais pjovimo lazeriu.