单反相机指的是取景和成像都使用一个镜头。取景时，光线通过反光板、五棱镜反射到光学取景器。这时，从取景器中就能看到被拍摄的视图。按下快门后，反光板抬起，快门打开，光线便直接入射到胶卷上，从而完成一次曝光。由于取景和成像都用一个镜头，单反相机可以实现无视差，即所谓的“所见即所得”。
相机单反是一种以数码方式记录成像的照相机。属于数码静态相机与单反相机的交集。单反就是指单镜头反光，即SLR，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。
单反相机的基本工作原理可以从两方面来说明，其一是取景工作原理，其二是成像工作原理。首先，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并在五棱镜中结成影像，然后透过取景器，拍摄者就可以在取景器中看到镜头捕捉的景物。
当按下快门进行曝光的时候，光线会先通过镜头进入相机，与此同时反光镜会迅速弹起，这样就使光线通往CMOS的路径打开，从而使光线直接照射到CMOS上并形成光电信号，之后再通过图像处理器对光电信号进行解析处理，并将解析数码图像存储在存储卡上，如此便可完成整个拍摄过程。
