Máy ảnh có cấu tạo SLR(gương đơn phản xạ) sử dụng một gương để hiển thị ảnh trên ống ngắm. Sơ đồ ở bên phải cho thấy đường đi của ánh sáng qua ống kính(1), được phản xạ tới hệ thống kính phản xạ bởi gương phản xạ(được đạt ở góc 45 độ(2)và được đưa tới màn hình hội tụ(5). Qua 1 kính hội tụ và bị phản xạ ở trong kính phản xạ hình ảnh sẽ được chiếu tới mắt của người chụp ảnh. Với máy phim hội tụ tự động SLR, việc hội tụ xảy ra một cách tự động hay được kích hoạt bằng việc bấm nút chụp 1/2 quãng đường hay với nút Hội tụ tự động. Hoặc với hội tụ bằng tay, khi người chụp ảnh sẽ chỉnh hội tụ thông qua việc quay vòng hội tụ nằm ở trên ống kính.

Khi chụp, động cơ đẩy nhẹ gương theo chiều mũi tên trên hình làm cho ánh sáng chiếu trực tiếp lên sensor, tạo ra tín hiệu điện, truyền qua bộ chuyển đổi A/D thành tín hiệu số, khuếch đại rồi được xử lý tại bộ xử lý hính ảnh (image processor) cuối cùng được lưu trên bộ nhớ chính.Sau đó cửa sập sẽ đóng lại, gương phản xạ trở lại góc 45 độ chờ đến lần chụp tiếp theo. Xung quanh lỗ ngắm có 1 lớp vật liệu mềm bao quanh, nhằm mục đích giảm tác động khi gương sập và ngăn không cho ánh sáng đi vào qua lỗ ngắm. Một số loại máy ảnh cao cấp còn thực hiện việc gắn liền cơ cấu cửa sập với lỗ ngắm để ngăn ngừa triệt để hơn nữa ánh sáng từ lỗ ngắm.

Fast phase-detection autofocus

Sơ đồ ở đây là sự mô tả đơn giản cấu trúc của 1 máy ảnh, Nó không thể hiện chíp xử lý của cấu hội tụ. Vi xử lý hội tụ thường nằm ở đáy của hệ thống gương. Ở những hệ thống này, gương chính thường để cho ánh sáng đi qua ở trung tâm đến 1 gương thứ 2, từ đó phản xạ vào vi xử lý ánh sáng.

Máy ảnh DSLR (máy ảnh số gương đơn phản xạ) thường sử dụng hệ thống hội tụ theo quá trình (phase detection autofocus). Đặc điểm của hệ thống này là tốc độ cao, nhưng yêu cầu tích hợp 1 hệ thống chíp ánh sáng vì vậy phương pháp hội tụ thông thường chỉ được chế tạo ở loại máy ảnh SLR. Loại máy ảnh compact thường sử dụng chíp cảm biến hình ảnh để tạo ra hình anh trực tiếp ở màn hình LCD hay ở lỗ ngắm thì dùng phương pháp hội tụ theo tương phản, thường có tốc độ chậm hơn.