认识数码单反相机之前，首是单反相机，也就是传统的胶片单反相机（Single Lens Reflex, SLR），即单镜头反光照相机。
随着数码时代的到来，在单反的基础上，将其成像系统由传统的胶片替换成为当今的感光元件，于是就诞生了今天的数码单反相机（Digital Single Lens Reflex, DSLR）。
相机的成像原理①反光板：取景时，当光线通过镜头后，由反光板反射到五棱镜上；拍摄时，反光板会升起，使光线进入感光元件。
②感光元件：通常为CCD或CMOS，它能把光信号转换为模拟信号。
模拟信号被放大和滤波后，传送到A/D转换器（模/数转换器），并将模拟信号转换为数字信号，从而形成了原始的数字影像。
③对焦屏：组成清晰的影像，便于观者通过光学取景器进行观察。
④光学取景器：用于拍摄前的取景构图。
⑤五棱镜：把对焦屏组成的影像投射在取景器上。
在使用数码单反相机进行拍摄时，当按下快门按钮后，反光镜会向上弹起，同时打开感光元件（CCD或CMOS）前面的快门，于是，通过镜头的光线投射到感光元件上使其感光，折射到对焦屏以形成影像。
感光完毕后，反光镜便立即恢复原状，拍摄者在取景器中可以再次看到影像。
数码单反相机的这种构造，说明它是完全透过镜头对焦来完成拍摄的，能够使在取景器中所看到的影像和在感光元件上形成的影像保持一致。
另外，数码单反相机的取景范围和实际拍摄范围基本一致，更加有利于取景构图，并增强了拍摄的精准性。
感光元件影像传感器是数码相机的“心脏”，它的位置与传统相机中的感光胶片一样，它的主要任务则是将镜头所形成的影像转换成电信号，它决定了数码相机的像素高低，对拍摄照片的尺寸、分辨率、成像质量都有直接的影响。
影像传感器分为以下两种。
CCD感光元件电荷耦合器件图像传感器（Charge Coupled Device, CCD），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模/数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存。
CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。
当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位都会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
CMOS感光元件互补性氧化金属半导体（Complementary metal-Oxide Semiconductor, CMOS），和CCD一样为数码相机中可记录光线变化的半导体。
CMOS的制造技术和一般的计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带-电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。