单镜反光照相机，简称单反相机，(缩写为SLR)，使用一块放置在镜头与胶卷间的镜子把来自镜头的图像投射到磨沙对焦屏上。大部分单反相机通过目镜观察五棱镜反射来的图像，但也有其它形式的取景器，例如：俯视取景器。单镜头反光照相机只有一个镜头，既用它摄影也用它取景，因此视差问题基本得到解决。取景时来自被摄物的光线经镜头聚焦，被斜置的反光镜反射到聚焦屏上成像，再经过顶部起脊的“屋脊棱镜”（注）反射，摄影者通过取景目镜就能观察景物、而且是上下左右都与景物相同的影像，因此取景、调焦都十分方便。摄影时，反光镜会立刻弹起来，镜头光圈自动收缩到预定的数值，快门开启使胶片感光；曝光结束后快门关闭，反光镜和镜头光圈同时复位。
单镜头反光相机可以随意换用与其配套的各种广角、中焦距、远摄或变焦距镜头，也能根据需要在镜头安装近摄镜、加接延伸接环或伸缩皮腔。总之凡是能从取景器里看清楚的景物，照相机都能拍摄下来。使用120胶卷的简易型单镜头反光照相机一般不用五棱镜（如长城DF-4型），可直接在毛玻璃上取景、调焦；中、高档单镜头反光照相机还可以换上俯视取景器取景（如珠江S-201、尼康F3），因此同样可以象双镜头反光相机一样进行低位仰摄或倒置取景。这也是单镜头反光照相机逐步取代双镜头反光照相机的原因之一。
单镜头反光照相机的缺点是：增加反光镜室和五棱镜以后，机身加高、加厚，重量增加；反光镜弹起来的一瞬间还会出现机械震动和噪音；从按下快门钮到启动快门的时间间隔也比其它照相机略长；使用小口径镜头在光线较差的环境中取景、调焦，会因取景屏较暗而产生困难，易造成聚焦失误。因此国外的一些新闻记者又拿起了平视取景、双影重合调焦的照相机，他们认为这种照相机小巧轻便、取景明亮调焦迅速，便于抢拍镜头。
在国内市场上常见的单镜头反光照相机有：珠江S-201、海鸥DF-1、孔雀DF-1和雅西卡FX-3等。