در قرن های یازدهم تا شانزدهم بشر از یک اتاقک روشن (دوربین اولیه) به‌عنوان چیزی شبیه به دوربین عکاسی استفاده می‌کرد. برای این منظور اتاق مکعب مستطیل کوچکی را که هرگز نوری به درون آن راه نمی‌یافت، می ساختند و در وجه جلوی آن سوراخی به قطر تقریبی یک میلیمتر ایجاد می‌کردند، بدین ترتیب تصویر مناظر روبروی وجه دارای سوراخ روی دیوار یا پرده در وجه مقابل سوراخ در داخل اتاق منعکس می‌نمودند. این تصویر یه صورت معکوس و بسته به قطر سوراخ وضوح بیشتر یا کمتری داشت به صورتیکه هرچه قطر سوراخ کمتر بود، وضوح بیشتر و یا به عکس با افزایش قطر سوراخ تصویر روشنتر با وضوح کمتری حاصل می گشت.
البته این دستگاه بیشتر برای نمایش و نقاشی به کار می رفت که نقاشان اروپایی با نشاندن سوژه در جلوی سوراخ یا قرار دادن اتاقک در روبروی مناظر و نصب پرده بوم در قسمت داخلی روبروی سوراخ، مناظر روبرو را نقاشی می کردند بدین ترتیب که خود نقاش درون اتاقک قرار داشت ضمنا این دستگاه هرگز کار عکاسی را انجام نمی‌داد. مخترع اتاق تاریک دانشمند مسلمان حسن ابن هیثم بود که در مکتوبات لاتین به پدر علم مدرن اپتیک (الحسن) معروف می باشد.
نخستین دوربین عکاسی بنابر عقیده اروپاییان به دست نیوتن اختراع شد که به رابرت ون لی ون هوک نیز نسبت داده می شود. البته گفتنی است عدسی یا همان لنز را ابن هیثم بسیار پیش از ایشان می ساخته و از فروش آن کسب و کار داشته است.
در سال ۱۵۶۸ دانیلو باربارو این اتاقک تاریک را با یک عدسی و یک دریچه قابل تغییر مجهز نمود. بدین وسیله می‌توانست تصاویر را واضحتر به درون اتاق منعکس کند. در سال ۱۸۲۶ توماس وج وود و همچنین همفری دیوی با استفاده از کاغذ مخصوص تصاویر غیر ثابتی بدست آوردند. این کاغذ آغشته به محلولی بود که هرگاه در برابر نور آفتاب قرار می‌گرفت، رنگ اصلی خود را از دست می‌داد و به کلی سیاه می‌شد.
آنگاه چون بر روی این کاغذ تصویر یا جسمی را قرار می‌دادند، قسمت‌هایی که از تابش نور مصون مانده بود، به رنگ خود باقی می‌ماند و اما سایر قسمت‌های کاغذ سیاه می‌شد. بدین گونه شبح نوری از اجسام بر روی آن کاغذ عکاسی می‌شد. با این روش تصویری بدست می‌آمد که آن نیز به مجرد نور دیدن، رنگ خود را از دست می‌داد و کاغذ یکپارچه سیاه می‌شد.
در سال۱۸۲۶ جوزف نییپس با یک جعبه جواهرات یک دوربین بسیار ابتدایی ساخت و آن را با ذره بین، میکروسکوپ نوری مجهز نمود. با این دستگاه او می‌توانست فقط عکس های نگاتیو بردارد. سرانجام ویلیام تالبوت نخستین کسی بود که توانست عکس های پازتیو هم بردارد، عکس هایی که ثابت و دائمی هم باقی می‌ماندند. این رویداد در سال ۱۸۳۵ رخ داد. در سال های بعد دوربین های پیشرفته‌ای به بازار عرضه شده و می‌شود.
دوربین عکاسی از یک اتاقک تاریک تشکیل شده که بر جدارهای آن یک عدسی محدب با فاصله کانونی ثابت قرار دارد. در جدار مقابل این عدسی فیلم و بین فیلم و عدسی دیافراگم وجود دارد. علاوه بر این دوربین به دستگاه تنظیم فاصله، شاتر یا بندان، نورسنج و منظره یاب مجهز است.
در هنگام عکسبرداری عدسی دوربین را که در لنز تعبیه شده است جلو و عقب می‌بریم تا آنکه در منظره یاب تصویر واضحی از جسم مورد نظر دیده شود. در این حالت تصویری حقیقی و معکوس می‌تواند روی فیلم تشکیل شود که با فشار دکمه شاتر باز می‌شود و نور در مدت مشخص که با سرعت شاتر تنظیم می گردد به فیلم می‌رسد و تصویر جسم را روی آن به وجود می‌آورد. در دوربین‌های مدرن به جای فیلم یک حسگر حساس به نور، می تواند از نوع CCD و CMOS باشد. دوربین های عکاسی از لحاظ ساختاری به طور کلی به دو گروه دوربین دیجیتال و دوربین آنالوگ تقسیم می شوند که در یک موضوع اشتراک دارند و آن هم؛ گذراندن نور از لنز، نمایش تصویر در ویزور و کانونی کردن صحیح آن روی حسگر یا فیلم است. ساختار دوربین های آنالوگ بر این اساس است که؛ نور از داخل لنز گذشته و پس از برخورد با یک آینه، به سوی چشم ناظر هدایت می شود. وقتی عکاس کادر مناسب و دیگر پارامترها را تنظیم کرد، دکمه شاتر را می فشارد و با این کار بخش هایی که مانع رسیدن نور به صفحه حساس می شده اند، از میان برداشته می شوند. طبیعتاً با بالا رفتن آینه، عکاس قادر به مشاهده آن چه دوربین به سوی آن نشانه رفته است، نیست. با توجه به فاصله کانونی لنز، تصویر مطلوب در نقطه ای خاص و وارونه تصویر اصلی تشکیل می شود. دوربین و فوکوسر آن نیز سبب می شوند این تصویر درست روی محل مورد نظر عکاس؛ یعنی، سنسور یا فیلم تشکیل شود.
دوربین های عکاسی روی دو سیستم آنالوگ و دیجیتال عمل می کنند که دوربین های آنالوگ تصاویر را بر روی فیلم یا نگاتیو ذخیره می کنند و دوربین های دیجیتال با کارت حافظه و یا مموری قابل استفاده می باشند.
دوربین های عکاسی به سه دسته قطع بزرگ (فول فریم) قطع متوسط (کراپ) و قطع کوچک تبدیل می شوند.
دوربینی است که بوسیله دست و یا دستگاه‌های مکانیکی خودش تنظیم می‌شود و دارای فیلم است. قابل ذکر است که این دوربین‌ها کیفیت بهتری نسبت به دوربین‌های دیجیتال دارند. (با پیشرفت تکنولوژی ساخت فیلم؛ گستره داینامیکی تصاویری که توسط فیلم ثبت می شود از دوربین های گران قیمت دیجیتال هم بالاتر رفته است).
دوربینی است که اطلاعات تصویر را به صورت ارقام عددی در نوعی از حافظه کامپیوتری ذخیره می‌نماید. نحوه کار دوربین‌های عکاسی دیجیتال بسیار مشابه کار دوربین‌های فیلمی قدیمی است. نور پس از عبور از لنز بر روی صفحه حساس به نور می‌تابد. در دوربین‌های دیجیتال این صفحه حساس یک «سنسور» الکتریکی است که همانند صفحه مانیتور (اما در جهت عکس) میزان فوتون‌های تابیده شده را به صورت یک جریان الکتریکی کالیبره شده به یک دستگاه مبدل می‌فرستد. مبدلِ آنالوگ به دیجیتال هم به نوبه خود این اطلاعات را برای هر پیکسل به صورت عددی ما بین ۰-۲۲۵ (میزان روشنایی هر پیکسل) به کارت ذخیره سازی ارسال می‌کند. اطلاعات مربوط به تمام پیکسل های یک سنسور که حتی به ۱۶ میلیون هم در برخی دوربین های تخصصی تر می‌رسد، در کنار هم کلیت تصویر ضبط شده را می‌سازند.
