所谓单镜头反光是指单镜头反光相机，也就是单镜头，光线通过镜头照到反光镜上，通过反光相机。

单镜头是指摄影曝光路径和观看路径共用同一个镜头，不像侧轴相机或双镜相机，观看路径有一个单独的镜头。反射是指相机内的平面反射器将两条光路分开：当反射器落下时，将镜头的光反射到五棱镜上，再反射到取景窗上；拍摄时，反射器迅速升起，光线可以击中胶片或传感器CMOS或CCD。

单反相机的特点是可以用一个镜头取景、对焦和拍摄。景物取景时，景物反射的光通过光圈大开的镜头，以45度仰角投射到安装在机身内部的反射器上，垂直向上反射，投射到对焦屏上。然后，图像被五晶反射两次，使倒立的图像被校正为正，然后进入取景器供摄影师观察真实场景。

当按下快门拍摄时，镜头光圈缩小到工作光圈。同时，将反射镜向上翻转，挡住垂直光路，打开水平光路，让光线直接通过。焦平面快门同时也打开前窗帘，使图像的光直接暴露在图像传感器(现在称为CCD或CMOS)上。

单反相机机身内部有足够的空间容纳较大的图像传感器，为提供高质量的照片奠定了良好的基础。同样，大机身也允许更多的快捷键在拍摄过程中快速调整参数，以应对快速变化的场景。

单反相机采用光学取景器，在拍摄阶段不需要电源支持，只在拍摄瞬间用电，所以耗电量小。而且单反的电池容量比较大，在低温环境下可以获得比较长的续航时间和更好的性能。只有当单反相机曝光时，图像传感器才能通电工作，这样才能有效避免传感器长时间工作导致的高温带来的热噪声过大的问题，大大提高图像质量。单反相机具有独立对焦系统，对焦快速准确。对于连续位移变化的运动物体，具有良好的对焦性能。

单镜头反光相机可自由更换其配套的广角、中焦距、长焦或变焦镜头，也可根据需要在镜头内加装伸缩圈或伸缩皮腔。简而言之，相机可以捕捉任何可以通过取景器清楚地看到的东西。简单的单反相机使用120胶片一般不用五棱镜，可以直接对着磨砂玻璃框，对焦；中高端单镜头反光镜相机也可以换成头顶取景器，这样也可以像双镜头反光镜相机一样，用来低空或倒挂拍摄。