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  Graflex最早在1909年生產出單反相機。現代的35mm片幅單反相機是在1936年由Exakta提出的。意義重大並且定立了標準的單反相機及廠商包括康泰時S系列、哈蘇、賓得士、美能達SRT 101、尼康F系列和美能達Maxxum 7000。

  自從1970年代起,這項技術開始得到廣泛應用,單鏡反光相機成為了高階攝影愛好者和專業攝影師的新寵。  單鏡反光相機最主要的優勢在於攝影者可以從取景器中直接觀察到通過鏡頭的影像,稱之為單軸反射式取景。許多現代的單鏡頭反光相機都提供了輔助對焦裝置,包括測距連動裝置和自動對焦功能。為了減少重量,許多現代的單鏡頭反光照相機用五面鏡代替了五稜鏡。  旁軸照相機使用一個額外的反光系統將影像反射到取景器上,這樣在取景框上得到的影像與鏡頭所拍攝的是有差別的。在攝影者與被攝物體距離較遠時這種差別並無大礙,但是當進行近距或微距拍攝時,這種差別就非常明顯。而單鏡反光相機則因取景和照相是同一光路,避免了近、微距攝像中的視差現象。  大多數單鏡反光相機具有快速更換鏡頭的能力,使相機的用途更加廣泛。同一臺照相機可以用於肖像、風景、運動和微距拍攝。一些早期的非單鏡頭反光相機也具有這項能力。  大多數單鏡反光相機使用35mm的膠片,這樣的大小為大多數攝影愛好者和一些專業應用平衡了照片質量、尺寸和成本等因素。注重大圖輸出質量的專業攝影師會使用較大片幅的單鏡反光相機。

  1985年,Minolta於日本推出α7000(北美推出稱為MAXXUM 7000),不但於機身內整合自動對焦(AF)、鏡後測光(TTL)等技術,更將以往在鏡頭上調整的光圈環移至機身,也將常見的機械旋鈕改為數碼按鍵,並加入了現今常用的PASM測光模式,機身上另有LCD顯示各項攝影引數。α7000的推出,刺激了當年日漸頹靡的單反相機市場,並促使日本各大相機廠商於日後推出全電子化的單眼機身,如Canon於1987年推出EOS(Electro-Optical System)相機,使用電路取代傳統的機械連動,此後全力投入電子化單眼系統,不再推出機械式相機。

  1990年代中期數碼單鏡反光相機開始發展,其便利性受到許多專業使用者的喜愛,2003年後數碼單鏡反光相機與儲存媒體的大幅平價化,讓許多業餘攝影者得以省卻衝片費用,也讓單鏡反光相機更加普及。
單鏡頭反光相機(英語:Single Lens Reflex Camera,簡稱:英語:SLR camera)又稱作 zh-cn:單反相機(大陸及港澳地區)或單眼相機(臺灣); zh-tw:單鏡反光相機或單反相機(大陸及港澳地區); zh-hk:單反相機(大陸及港澳地區)或單反相機(臺灣);,是一種相機的設計型式,其使用一塊放置在鏡頭與底片間的鏡子把來自鏡頭的影象投射到對焦屏上。大部分單反相機通過目鏡觀察五稜鏡反射來的影象,但也有其它形式的取景器,例如俯視取景器。