早的照相機結構十分簡單，僅包括暗箱、鏡頭和感光材料。現代照相機比較復雜，具有鏡頭、光圈、快門、測距、取景、測光、輸片、計數、自拍、對焦、變焦等系統，現代照相機是一種結合光學、精密機械、電子技術和化學等技術的復雜產品。
1550年，意大利的卡爾達諾將雙凸透鏡置于原來的針孔位置上，映像的效果比暗箱更為明亮清晰 。
任何一種分類方法都不能包括所有的照相機，對某一照相機又可分為若干類別，例如135照相機按其取景、快門、測光、輸片、曝光、閃光燈、調焦、自拍等方式的不同 ，就構成一個復雜的型譜。照相機利用光的直線傳播性質和光的折射與反射規律，以光子為載體，把某一瞬間的被攝景物的光信息量，以能量方式經照相鏡頭傳遞給感光材料，終成為可視的影像。照相機的光學成像系統是按照幾何光學原理設計的，并通過鏡頭，把景物影像通過光線的直線傳播、折射或反射準確地聚焦在像平面上。攝影時，必須控制合適的曝光量，也就是控制到達感光材料上的合適的光子量。因為銀鹽感光材料接收光子量的多少有一限定范圍，光子量過少形不成潛影核，光子量過多形成過曝，圖像又不能分辨。照相機是用光圈改變鏡頭通光口徑大小，來控制單位時間到達感光材料的光子量，同時用改變快門的開閉時間來控制曝光時間的長短。
鏡頭是用以成像的光學系統，由一系列光學鏡片和鏡筒所組成，每個鏡頭都有焦距和相對口徑兩個特征數據；取景器是用來選取景物和構圖的裝置，通過取景器看到的景物，凡能落在畫面框內的部分，均能拍攝在膠片上 ；測距器可以測量出景物的距離，它常與取景器組合在一起，通過連動機構可將測距和鏡頭調焦聯系起來，在測距的同時完成調焦。
光圈又叫光闌，是限制光束通過的機構，裝在鏡頭中間或后方。光圈能改變光路口徑，并與快門一起控制曝光量。常見的光圈有連續可變式和非連續可變式兩種。
