摄影镜头的特性是基于其光学结构所形成的物理性能，有焦距、相对孔径和视场角三个重要的参数，任何光学镜头都可以由这三个参数来表示。
1．焦距
当镜头聚焦在远处地平线（无限远）时，光线穿过透镜汇聚到焦点，从镜头中心至焦平面（胶片或影像传感器）的距离即为该镜头的焦距。理论上对焦距的计算是：无限远的景物在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的第二节点至焦平面的垂直距离（第二节点与镜头中心十分接近，通常位于镜头中心偏后一点）。焦距的单位是毫米( mm)。镜头焦距的长短与被摄对象在结像平面上的成像面积成正比。如果在同一距离上对同一被摄对象进行拍摄，镜头焦距越长，结像面积则越大，放大倍率就越大；反之，镜头焦距越短，成像面积则越小，放大倍率也越小。
2．相对孔径和光圈
镜头的另一个重要组成部分是光圈机构，具有控制镜头进光的能力。光圈一般是由一组叶片构成，多片叶片互叠组成可变孔径，共同形成一个可以通过光线的光孔，此光孔与镜头光轴垂直，光孔中心位于光轴上调节镜头上的光圈调节环，可以改变光圈的直径大小。
光圈的作用就是控制摄影镜头的光通量大小，进而控制画面的景深大小，改善像质。
光圈值的计算是根据这样一个公式的：F=f/d
其中f是镜头的物理焦距，d是镜头的通光孔径。
镜头的口径，又称为“相对孔径”、“相对口径”。镜头的通光能力与光圈开启的大小有关。实际影响镜头通光能力的是镜头光圈直径与镜头焦距的比值：比值越大，通光能力越强；比值相同，通光能力也相同。因此，人们用镜头光圈直径与焦距的比值表示镜头的通光能力。如一只50mm焦距的镜头，当它的最大进光孔径直径为25mm时，那么25：50=1：2，用1：2表示该镜头的口径；当最大进光口径为35mm时，那么35：50-1：1.4， 用1：1.4表示该镜头的口径。相对孔径（比值数）越小，孔径越小，通光能力越弱。
相对孔径的倒数前面加上f／或F，表示光圈大小，称为光圈数或F数。各级光圈的标准序列数值是1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、1 1、1 6、22、32、45、.64、90，每一档光圈所通过的光通量，是其左邻光圈的1/2，右邻光圈的两倍，即每相邻两档光圈之间的光通量之差是相等的。如F8通过的光量是F5.6的一半，是F11的两倍。因此，光圈数越小，通光能力则越强。我们必须牢记光圈的标准数值，以便接下来的学习。现代数码相机的光圈设置在典型数值的基础上进行了细化，可以以1/2或1/3为步长进行调整，也就是说把标准光圈数值中的一档光圈分成了二等份或三等份，这样更有利于准确的曝光与细腻的影调控制。如：在F2.8与F4之间增设了F3.2和F3.5，在F5.6与F8之间增设了F6.3和F7.1，等等。
最大相对孔径值也就是指最大光圈，表明了镜头通光的能力，是镜头的一个重要光学参数。 有助于摄影师在较暗的光线条件下手持相机进行现场光拍摄，或便于使用较高的快门速度、更短的的曝光时间拍摄运动物体。
大家还可以发现一个特点，就是光圈值的排列很特别，相邻的两个数字是不按照自然数字排列的。这是什么原因呢？其实相邻的两个光圈值，它们的曝光量相差了一倍，我们叫做一档。或者说，镜头中，通光的面积相差一倍。面积相差一倍，但是直径相差的却不是一倍，而是2的平方根倍，就是1.414倍。于是相邻的数字就取接近这个倍数的乘积，例如4的后面是4×1.414＝5.65，取5.6。
一般光圈数值的排列是：1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、45、64
数码相机或者是现在的自动相机，光圈值不再标示在镜头上了，而是显示在照相机的液晶屏上，同时，还显示出两级光圈值之间的分度值，例如9、13光圈等。
光圈的主要作用有：
(1)调节进光量。光圈大，光通量就大，光圈小，光通量就小，它与快门速度共同决定曝光量。
(2)调节景深效果。景深的控制是摄影的重要技术手段之一，同时光圈也对其起到决定作用。光圈大，景深小，光圈小则景深大。
(3)影响成像质量。任何一只摄影镜头，都有某一档光圈的成像质量是最好的，这档光圈则称为“最佳光圈”。也就是说该档位光圈能够呈现出最佳的成像质量，所受各种像差的影响最小，大于最佳光圈时，球差、彗差渐趋增大；小于最佳光圈时，像散和场曲渐趋增大。一般情况下，“最佳光圈”位于该款镜头最大光圈缩小三档的位置。
3．像场和视场角
把摄影镜头安装在一个大的暗箱前端，暗箱后端安装一块磨砂玻璃，然后将镜头光圈开至最大，并对无限远的景物调焦时，可以看到形成的影像分布在一个圆形的区域内，圆形之外漆黑没有影像，此影像的圆形面积就是该镜头的最大像场，也称“基准像场”。照相机的曝光窗则位于此基准像场清晰范围之内，与此对应的像场称之为有效像场。为保证拍摄需要，一般基准像场要大于有效像场
镜头的视场角，也称“视角”。从镜头中心向被摄景物范围的边缘引两条直线，它们之间的最大夹角称为视场角。它表示的是镜头涵盖景物范围的能力。视场角主要受镜头成像尺寸和镜头焦距这两个因素制约。由于结像平面（胶片或影像传感器的面积）在具体的拍摄中是固定不变的，所以直接影响视场角的因素就是镜头的焦距。相机在同一距离对同一拍摄对象进行拍摄时，使用不同焦距的镜头会呈现出不同的影像范围，也就是说其视场角发生了变化。镜头焦距越长，视场角越小；焦距越短，视场角越大。
