两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体，中间部分较薄，称为凹透镜。分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。其两面曲率中心之连线称为主轴，其中央之点O称为光心。通过光心的光线，无论来自何方均不折射。平行主轴的光束，照于凹透镜上折射后向四方发散，逆其发散方向的延长线，则均会于与光源同侧之一点F，其折射光线恰如从F点发出，此点称为虚焦点。在透镜两侧各有一个。凹透镜又称为发散透镜。凹透镜的焦距，是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的球面曲率半径越大其焦距越长，如为薄透镜，则其两侧之焦距相等。

对于薄凹透镜:

当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧;

当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值)以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧;

当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值)时，成像于无穷远;

当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内(均指绝对值)时，成倒立、放大的虚像，像与物在透镜的异侧;

当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距(指绝对值)时，成与物体同样大小的虚像，像与物在透镜的异侧;

当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距以外(指绝对值)时，成倒立、缩小的虚像，像与物在透镜的异侧。

如果是厚的弯月形凹透镜，情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜，厚度更大时还会相当于正透镜。

凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成

凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成

凸透镜主要对光线起折射作用

凹面镜主要对光线起反射作用

凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩。起聚光作用

凹面镜是反射成像 可以是实像或虚像，可以是放大、等大、缩小的像。

起散光作用透镜(包括凸透镜)是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。

面镜(包括凸面镜)不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。

凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。也可把平行光会聚，可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像，主要用扩大视野。