本书较系统地介绍了非线性最优化问题的基本理论和算法，以及主要算法的程序实现。相较于其他多数优化理论与算法方面的书籍与文献，本书更加侧重非线性优化的实践部分，强调操作性和实用性。本书首先给出优化理论中一些核心的理论基础：结合每章节的理论知识点，分别对该知识点在具体领域（包括信号处理，计算机视觉等）的应用实例展开讨论。在此基础上，给出非线性优化领域基本的算法实现以及相关Matlab源码。作者希望读者通过本书的学习，能将优化思想应用到实际项目中去。
本书既注重计算方法的实用性，又注意保持理论分析的严谨性，强调数值方法的思想和原理在计算机上的实现。本书要求读者具备扎实的微积分、线性代数等相关数学基础以及一定的Matlab程序设计方面的编程知识。本书可供数学与应用数学、信息与计算科学、计算数学、运筹学与控制论专业的研究生或高年级本科生参考与使用，亦可作为对最优化理论与算法感兴趣的教师及科技工作者的参考用书。