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。
數碼相機成像
1．經過鏡頭光聚焦在CCD或CMOS上
2．CCD或CMOS將光轉換成電信號
3．經處理器加工，記錄在相機的內存上
4．通過電腦處理和顯示器的電光轉換，或經打印機打印便形成影象。具體過程：光線從鏡頭進入相機，CCD進行濾色、感光（光電轉化），按照一定的排列方式將拍攝物體“分解”成了一個一個的像素點，這些像素點以模擬圖像信號的形式轉移到“模數轉換器”上，轉換成數字信號，傳送到圖像處理器上，處理成真正的圖像，之后壓縮存儲到存儲介質中。
對膠片相機而言，景物的反射光線經過鏡頭的會聚，在膠片上形成潛應影，這個潛影是光和膠片上的乳劑產生化學反應的結果。再經過顯影和定影處理就形成了影像。
數碼相機是通過光學系統將影像聚焦在成像元件CCD/ CMOS 上，通過A/D轉換器將每個像素上光電信號轉變成數碼信號，再經DSP處理成數碼圖像，存儲到存儲介質當中。
光圈優先：指拍攝人手動指定一個光圈值，照相機根據測光結果自動計算對應快門速度的曝光模式，適合需要控制景深的場景
快門優先：指拍攝人手動指定一個快門速度，照相機根據測光結果自動計算對應光圈值的曝光模式，適合拍攝快速移動物體的場景。
