دوربین‌های “دیحیتال تک لنزی بازتابی” (DSLR) گران‌ترین و بهترین نوع دوربین هستند و کاربردی کاملا حرفه‌ای دارند. مکانیسم عمل اپتیکی آنها دقیقا مشابه انواع نگاتیوی SLR است؛ بنابراین برای این که بهتر با مکانیسم عمل آنها و انواع دیگر دوربین‌ها آشنا شوید ابتدا باید نحوه عملکرد یک دوربین SLR را به صورت خلاصه توضیح دهیم: دوربین (SLR (Single Lens Reflex به معنای “تک لنزی بازتابی”، پس از دوربین‌های عکاسی دو لنزی قدیمی ساخته شدند. دوربین‌های قدیمی دارای دولنز بودند که نور سوژه از طریق یکی از لنزها به فیلم عکاسی و از طریق لنز دیگر به منظره‌یاب می‌رسید؛ مشکل اساسی این سیستم این بود که نور رسیده به فیلم دقیقا با منظره‌یاب یکسان نبود؛ به عبارت دیگر به دلیل اختلاف مکان لنزها کادربندی سوژه دارای دقت کافی نبود و این مشکل، بخصوص در مورد سوژه‌های نزدیک با شدت بیشتری به وجود می‌آمد، از سوی دیگر جهت کادر بندی هم معکوس بود یعنی با حرکت دوربین به سمت بالا، تصویر به سمت پایین و با حرکت به سمت چپ، تصویر به سمت راست می‌رفت. برای حل این مشکلات، دوربین SLR ساخته شد که نور از طریق یک لنز به آینه و سپس منشور برخورد کرده و به منظره‌یاب می‌رسد و در هنگام فشردن شاتر، آینه هم هم‌زمان با آن از سر راه نور کنار رفته و نور سوژه به میزان تنظیم شده توسط دیافراگم، به نگاتیو می‌رسد. در ضمن به علت استفاده از منشور پنج وجهی، مشکل معکوس بودن کادربندی هم حل می‌شود. در این دوربین‌ها بخصوص در انواع جدیدتر امکان نمایش زنده تصویر بر روی صفحه نمایش یا منظره‌یاب الکترونیکی هم وجود دارد که با بالا رفتن آینه قبل از عکسبرداری انجام می‌شود. همان طور که در مقدمه اشاره شد، تفاوت اساسی دوربین DSLR با نوع SLR، جایگزینی سنسور تصویر با نگاتیو حساس به نور است. هم اکنون دوربین‌های این رده بزرگ‌ترین سنسورها و بهترین پردازنده‌های تصویر را دارند و قابلیت نصب لنز‌های گوناگون و تنظیمات فراوان دستی، امکان هنرنمایی را برای عکاس فراهم می‌کند و در واقع با یک دوربین DSLR است که تفاوت اصلی یک عکاس حرفه‌ای با دیگران مشخص می‌شود. این دوربین‌ها با توجه به سایز سنسور به انواعی مانند Aps-c، فول‌فریم و مدیوم فرمت تقسیم‌بندی می‌شوند که در فرصتی دیگر به توضیح این واژه‌ها خواهیم پرداخت، اما بد نیست بدانید که همین مولفه نقش اصلی را در تعیین قیمت کلی دستگاه دارد. از معایب این نوع دوربین‌ها می‌توان به قیمت بالا، وزن زیاد، اندازه بزرگ و تولید صدای زیاد (به علت قطعات مکانیکی) در هنگام عکسبرداری اشاره کرد.