镜头防抖是技术成熟、应用很广泛的防抖技术。
它由镜头内置的运动感应器(陀螺仪)侦测出镜头位移，微处理器由此信号计算出需要补偿的位移量，并驱动补偿镜片组在指定的方向进行位移补正。
镜头防抖的补偿角度范围一般在10°～15°以内，适用于弥补因为摄影者的呼吸、心跳或不自觉的身体晃动所造成的相机抖动。
　　镜头防抖也被应用于如手机等集成有摄像头模组的便携式移动终端中，不过此时更多时候移动的不是某个镜片而是整个成像透镜组。
它通常是由电磁致动器或电机致动器来驱动，可单轴或多轴运动，包括沿光轴方向的轴向移动、垂直于光轴方向的面向移动、与光轴方向成一夹角的摆动。
　　以电磁致动器驱动的镜头光学防抖为例，摄像头模组的主要部件包括有成像透镜组和由电磁线圈、电磁铁和磁轭构成的电磁驱动机构。
电磁线圈、电磁铁和磁轭一般是对等数量但也可以是不对等数量，它们形成的电磁驱动机构可以是一对或者多对，通常是对称布置在成像透镜组的四周或其下方。
通过调 整电磁线圈中电流的大小和方向，产生大小和方向可控的电磁作用力，驱动成像透镜组沿预定方向位移。
　　在成像过程中，因相机“倾角”抖动对成像的影响要比相机 “平动”抖动大得多。
“倾角”抖动对成像的影响及其光学防抖原理如图1所示。
　　图1.镜头防抖原理图示　　图1(a)示意了没有抖动的成像，图1(b)示意了抖动下的成像，容易看出因为“倾角”抖动造成光轴偏转了θ角，成像在CCD上发生了d的偏移量。
　　为了减小偏移量d，在镜头光学系统中加入补偿镜片，利用 其光学特性减小光轴偏转角度θ，从而减小偏移量d，其原理图 如图1(c)所示。
　　光学防抖的控制模型可应用PID控制进行建模。
当控制量是恒值时，利用PID算法可以使被控量迅速达到控制量的设定范围内。
一般人手持相机时的手抖频率为0~10Hz，基于PID参数建模的控制模型能在极短时间内(小于1/60s)将手抖造成的光轴偏移量减小到预设的位置，从而快速有效地实现光学防抖。
　　不同厂家的防抖镜头基本原理大同小异，目前多数厂家的防抖镜头可以提升快门速度3~4档，大大提高了出片率。
Nikon和Canon的防抖镜头是公认的防抖效果比较好，Canon镜头在横向上比Nikon镜头防抖效果略差。
　　在过去，防抖镜头理论上可以让我们降低2挡快门速度拍摄，随着技术的发展，目前佳能和尼康的防抖镜头已经能保证低于安全快门速度4挡的拍摄，而适马、松下以及腾龙等厂家也都有着自己的镜头防抖系统。
Panasonic的防抖镜头有瞬时防抖和全时防抖之分，主要差别在取景和耗电量上。
此外还需注意的是，防抖镜头在使用三脚架时不能打开镜头的防抖开关，否则会影响画质。