簡單點來看，數(shù)碼相機鏡頭的成像原理等同一片凸透鏡，將自景物反射出來的光線聚焦在感光組件(焦平面)上成為一個清晰的畫面。不同曲率的凸透鏡，能夠?qū)⒐饩€聚焦在不同距離后的焦平面上，而且曲率愈高的凸透鏡，聚焦時所需要的距離也愈短。為統(tǒng)一起建，在物理學原理上，凸透鏡的曲率便以透鏡將自無限遠投射過來的光線聚焦到焦平面時，透鏡與焦平面之間的距離來計算，這個距離便稱為焦距。焦距愈長，曲率便愈低;焦距愈短，曲率便愈高。
數(shù)碼相機的鏡頭等同凸透鏡，而且鏡頭在變焦時更相當于改變凸透鏡的曲率，因此變焦鏡頭的實際焦距多數(shù)以一個范圍來表示，例如 24-105mm。利用不同焦距的鏡頭，攝影師可以營造出不同透視感、不同景深的照片。焦距愈長的鏡頭，拍攝出來的照片帶有較大壓迫感，景深也愈淺。相反，焦距愈短的鏡頭，拍攝出來的照片透視感愈強烈，景深也愈深。
幾乎所有數(shù)碼相機的鏡頭上，都注明了鏡頭的實際焦距。
焦距變換比率(Focal Length Ratio)
目前大多數(shù)單反相機采用APS-C畫幅的傳感器，由于其影像面積小于菲林的影像面積(即小于35mm)，所以當同一鏡頭安裝于APS-C數(shù)碼單反后就會因為視角變小而變成更長的焦距鏡頭，令原來的鏡頭焦距和視角數(shù)值也失去了本身的意義。因此，相機生產(chǎn)商便通過“焦距變換比率”來讓用家可以了解鏡頭的實際視角與等效焦距。
焦距變換比率可以由CCD面積與菲林面積的比例來進行計算。舉例說，與35mm菲林的成像面積比較起來，當CCD的成像面積是8.4x5.6mm時，其邊長僅相當于35mm菲林的1/4。因此，50mm焦距的鏡頭，當安裝上去就會變?yōu)?00mm的長焦鏡頭。
以下是焦距變換比率的計算公式：
菲林邊長/CCD邊長=焦距變換比率
鏡頭原焦距x焦距變換比率=鏡頭于數(shù)碼機身上的等效焦距
以變換比率為1.3的佳能EOS 1D MARK IV及一支17-35mm的鏡頭為例，鏡頭于機身上的等效焦距將會變?yōu)?2.1-45.5mm。
當然，最理想的CCD面積應該與35mm傳統(tǒng)相機所產(chǎn)生的影像面積(36mm x 24mm)一致，而這也正是為什么現(xiàn)在全畫幅DSLR受到熱捧的原因。
最佳光圈值(Optimum Aperture)
指鏡頭在正確對焦的CCD(或菲林)平面上能產(chǎn)生最清晰影像的光圈值。以大多數(shù)優(yōu)質(zhì)鏡頭而言，最佳光圈值是將其最大光圈值縮小一至二級。舉例說，當用一支最大光圈值為f/2.8的鏡頭進行拍攝時，得出的影像質(zhì)素應以f/4.0或f/5.6光圈為最佳。
理論上光圈孔徑愈大影像質(zhì)素會愈好，但由于像差會隨著孔徑的增大而急劇增加，使影像質(zhì)素變差。另外，光圈太小則會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象(在數(shù)碼攝影中，小光圈更會增加曝光時間，使影像出現(xiàn)噪聲現(xiàn)象)令影像像質(zhì)降低。因此，最佳光圈值便是避免以上兩種現(xiàn)像出現(xiàn)的平衡點，亦即最大光圈值低一至兩級。
