单反相机全名为单镜头反光相机，一次只能装一个镜头，所以叫单镜头，单反里面有反光板，把通过镜头采集近来的光反射到人眼睛里，所以叫反光。单反相机可以分为两种，分别是胶片单反和数码单反。
单反就是指单镜头反光，即SLR(SingleLensReflex)，这是当今最流行的取景系统，大多数35mm照相机都采用这种取景器。在这种系统中，反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。
因此，可以准确地看见胶片即将“看见”的相同影像。该系统的心脏是一块活动的反光镜(如图浅蓝色部分)，它呈45°角安放在胶片平面的前面。进入镜头的光线(如图红色光路)由反光镜向上反射到一块毛玻璃上。早期的SLR照相机必须以腰平的方式把握照相机并俯视毛玻璃取景。
毛玻璃上的影像虽然是正立的，但左右是颠倒的。为了校正这个缺陷，现在的眼平式SLR照相机在毛玻璃的上方安装了一个五棱镜。这种棱镜将光线多次反射改变光路，将影像其送至目镜，这时地影像就是上下正立且左右校正的了。取景时，进入照相机的大部分光线都被反光镜向上反射到五棱镜，几乎所有SLR照相机的快门都直接位于胶片的前面(由于这种快门位于胶片平面，因而称作焦平面快门)，取景时，快门闭合，没有光线到达胶片。当按下快门按钮时，反光镜迅速向上翻起让开光路，同时快门打开，于是光线到达胶片，完成拍摄。然后，大多数照相机中的反光镜会立即复位。