光學變焦英文名稱為Optical Zoom，數碼攝像機依靠光學鏡頭結構來實現變焦。光學變焦鏡頭的一個重點在變焦能力，所謂的變焦能力包括光學變焦與數碼變焦兩種。光學變焦是通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。當成像面在水平方向運動的時候，視角和焦距就會發生變化，更遠的景物變得更清晰，讓人感覺像物體遞進的感覺。

顯而易見，要改變視角必然有兩種辦法，一種是改變鏡頭的焦距。用攝影的話來說，這就是光學變焦。通過改變變焦鏡頭中的各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距。另一種就是改變成像面的大小，即成像面的對角線長短在數碼攝影中，這就叫做數碼變焦。實際上數碼變焦并沒有改變鏡頭的焦距，只是通過改變成像面對角線的角度來改變視角，從而產生了相當于鏡頭焦距變化的效果。