原理
将平行光線(如陽光)平行于軸(凸透鏡兩個球面的球心的連線稱為此透鏡的主光軸)射入凸透鏡，光在透鏡的兩面經過兩次折射後，集中在軸上的一點，此點叫做凸透鏡的焦點(記号為F)，凸透鏡在鏡的兩側各有一焦點，如為薄透鏡時，此兩焦點至透鏡中心的距離大緻相等。
凸透鏡之焦距是指焦點到透鏡中心的距離，通常以f表示。凸透鏡球面半徑越小，焦距越短。凸透鏡可用于放大鏡、老花眼及遠視的人戴的眼鏡、顯微鏡、望遠鏡的透鏡等。焦距越大，凸面鏡的表面越凸，聚光功能越好。
兩側面均為球面或一側是球面另一側是平面的透明體，中間部分較薄，稱為凹透鏡。分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種。其兩面曲率中心之連線稱為主軸，其中央之點O稱為光心。通過光心的光線，無論來自何方均不折射。平行主軸之光束，照于凹透鏡上折射後向四方發散，逆其發散方向的延長線，則均會于與光源同側之一點F，其折射光線恰如從F點發出，此點稱為虛焦點。在透鏡兩側各有一個。
凹透鏡又稱為發散透鏡。凹透鏡的焦距，是指由焦點到透鏡中心的距離。透鏡的球面曲率半徑越大其焦距越長，如為薄透鏡，則其兩側之焦距相等。
成像效果
如果你在相機的英文規格書上看過"f="，那麼後面接的數碼通常就是它的焦長，即焦距長度。如："f=8-24mm，38-115mm(35mm equivalent)"，就是指這台相機的焦距長度為8-24mm，同時對角線的視角換算後相當于傳統35mm相機的38-115mm焦長。一般而言，35mm相機的标準鏡頭焦長約是28-70mm，因此如果焦長高于70mm就代表支持望遠效果，若是低于28mm就表示有廣角拍攝能力。
"可對焦範圍"則是焦長的延伸，通常分為一般拍攝距離與近拍距離，相機的一般拍攝距離通常都标示為"從某公分到無限遠"，而進階級設計的産品則往往還會提供近距離拍攝功能(macro)，以彌補一般拍攝模式下無法對焦的問題。有些相機就非常強調具有支持1厘米近拍的神奇能力，适合用來拍攝精細的物體。
相機的鏡頭是一組透鏡，當平行于主光軸的光線穿過透鏡時，會會聚到一點上，這個點叫做焦點，焦點到透鏡中心的距離，就稱為焦距。焦距固定的鏡頭，即定焦鏡頭；焦距可以調節變化的鏡頭，就是變焦鏡頭。(當一束平行光以與凸透鏡的主軸穿過凸透鏡時，在凸透鏡的另一側會被凸透鏡彙聚成一點，這一點叫做焦點，焦點到凸透鏡光心的距離就叫這個凸透鏡的焦距。一個凸透鏡的兩側各有一個焦點。)
光心：可以把凸透鏡的中心近似看作是光心。 我們用的照相機的鏡頭就相當于一個凸透鏡，膠片(或是數碼相機的感光器件)就處在這個凸透鏡的焦點附近，或者說，膠片與凸透鏡光心的距離大至約等于這個凸透鏡的焦距。
焦距
一般用凸透鏡做照相機的鏡頭時，它成的最清晰的像一般不會正好落在焦點上，或者說，最清晰的像到光心的距離(像距)一般不等于焦距，而是略大于焦距。具體的距離與被照的物體與鏡頭的距離(物距)有關，物距越大，像距越小，(但實際上總是大于焦距)。
由于我們照相時，被照的物體與相機(鏡頭)的距離不總是相同的，比如給人照相，有時，想照全身的，離得就遠，照半身的，離得就近。也就是說，像距不總是固定的，這樣，要想照得到清晰的像，就必須随着物距的不同而改變膠片到鏡頭光心的距離，這個改變的過程就是我們平常說的"調焦"。
透鏡區别
結構不同：凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成，凹透鏡是由兩面都是磨成凹球面透明鏡體組成；
對光線的作用不同：凸透鏡對光線起會聚作用，凹透鏡對光線起發散作用；
成像性質不同：凸透鏡是折射成像，凹透鏡是光線通過凹透鏡後，成正立虛像，而凸透鏡則成倒立實像。實像可在屏幕上顯現出來，而虛像不能。
