Comme toutes les écoles d'ingénieurs, les élèves se regroupent en de nombreux clubs et associations.
L'Association des élèves de l'École supérieure d'optique (en abrégé AEESO) est la principale association de l'école. Le Bureau des élèves (en abrégé BDE), comité exécutif de l'association, est l'organe central et fédérateur qui organise la vie associative de l'école en coordinant les différents clubs. Il s'occupe aussi de trouver des fonds (par exemple parrain de promotion) et de mettre en place diverses animations (semaine d'intégration, voyage au ski, soirées).
Les clubs suivants dépendent légalement et économiquement de l'Association des élèves.
L'association Opto Services, créée en 1981, est la Junior-Entreprise de l'école. Elle a pour vocation de proposer aux élèves la réalisation d'études commandées par des entreprises, en leur permettant ainsi d'appliquer les connaissances acquises pendant leur cursus.
Opto Services réalise des études dans des domaines variés (optique, optronique, électronique, traductions techniques, informatique, études de marché...). Organisée autour d'un noyau d'une quinzaine de membres administrateurs bénévoles, Opto Services compte entre 50 et 80 inscrits selon les années, qui sont rémunérés lorsqu'ils effectuent des prestations.
L'association Forum de l'optique organise tous les ans une journée de rencontre entre les étudiants et les entreprises, et depuis deux ans entre les étudiants et les chercheurs. Cette journée est également l'occasion d'accueillir des conférenciers, par exemple Hubert Reeves, au sein de l'école. De plus, des visites des laboratoires, des ateliers de CV et d'entretiens sont proposés aux visiteurs de la journée.
L'Association sportive de l'École supérieure d'optique (en abrégé AS), association créée en 2004, s'occupe du sport à l'école par le biais de conventions avec la Faculté des sciences d'Orsay, Supélec, HEC et Polytechnique. De plus, elle organise la participation de l'école au challenge de l'École centrale de Lyon.
Le Bureau des arts de l'Institut d'optique (en abrégé BDA), association créée en 2007, a pour but de promouvoir les arts en organisant des concerts, des scènes ouvertes, des expositions, des représentations théâtrales etc.