单反相机的全称是单镜头反光相机，一次只能装一个镜头，所以叫单镜头。单反内部有一个反光板，把通过镜头收集到的最近的光线反射到人的眼睛里，所以叫反射式。单反相机分为两种，分别是胶片单反和数码单反。
单反指的是单镜头反光，或SLR(单镜头反光)，是时下最流行的取景器系统。大多数35mm相机都采用这种取景器。在这个系统中，反射镜和棱镜的独特设计使摄影师能够从取景器中通过镜头直接观察图像。
因此，可以准确地看到电影将“看到”的同一图像。该系统的核心是一个可移动的镜子(如图中浅蓝色部分所示)，它以45°角放置在胶片平面的前面。进入透镜的光(如红色光路所示)被反射镜向上反射到一块毛玻璃上。早期的单反相机都要用齐腰的方式拿着相机，低头看毛玻璃。
虽然玻璃上的图像是直立的，但左右是颠倒的。为了纠正这一缺陷，目前的眼睛级单反相机都在毛玻璃上方配备了五棱镜。这个棱镜会多次反射光线改变光路，把图像送到目镜。此时，地球的图像是上下直立和左右校正的。在取景时，大部分进入相机的光线被反光镜向上反射到五棱镜。几乎所有单反相机的快门都位于胶片的正前方(这种快门被称为焦平面快门，因为它位于胶片平面上)。取景时，快门关闭，没有光线到达胶片。按下快门按钮，反光板迅速翻起让开，同时快门打开，光线到达胶片，拍摄完成。然后，大部分相机里的反光镜会立刻复位。
