最早的照相机结构十分简单，仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂，具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍、对焦、变焦等系统，是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂产品。
在公元前400年前 ，墨子所著《墨经》中已有针孔成像的记载;13世纪，在欧洲出现了利用针孔成像原理制成的映像暗箱，人走进暗箱观赏映像或描画景物;1550年，意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上，映像的效果比暗箱更为明亮清晰 ;1558年，意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈，使成像清晰度大为提高;1665年，德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱，因为当时没有感光材料，这种暗箱只能用于绘画。
1822年，法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片，但成像不太清晰，而且需要八个小时的曝光。 照相机(20张)1826年，他又在涂有感光性沥青的锡基底版上，通过暗箱拍摄了一张照片。
1839年，法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机，它是由两个木箱组成，把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦，用镜头盖作为快门，来控制长达三十分钟的曝光时间，能拍摄出清晰的图像。
1841年光学家沃哥兰德发明了第一台全金属机身的照相机。该相机安装了世界上第一只由数学计算设计出的、最大相孔径为1：3.4的摄影镜头。
1845年德国人冯·马腾斯发明了世界上第一台可摇摄150°的转机。1849年戴维·布鲁司特发明了立体照相机和双镜头的立体观片镜。1861年物理学家马克斯威发明了世界上第一张彩色照片。
1860年，英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机;1862年，法国的德特里把两只照相机叠在一起，一只取景，一只照相，构成了双镜头照相机的原始形式;1880年，英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。
1866年德国化学家肖特与光学家阿具在蔡司公司发明了钡冕光学玻璃，产生了正光摄影镜头，使摄影镜头的设计制造，得到迅速发展。
随着感光材料的发展，1871年，出现了用溴化银感光材料涂制的干版，1884年，又出现了用硝酸纤维(赛璐 照相机珞)做基片的胶卷。1888年美国柯达公司生产出了新型感光材料--柔软、可卷绕的“胶卷”。这是感光材料的一个飞跃。同年，柯达公司发明了世界上第一台安装胶卷的可携式方箱照相机。
1906年美国人乔治·希拉斯首次使用了闪光灯。1913年德国人奥斯卡·巴纳克研制出了世界上第一台135照相机。
从1839年至1924年这个照相机发展的第一阶段中，同时还出现了一些新颖的钮扣形、手枪形等照相机。
从1925年至1938年为照相机发展的第二阶段。这段时间内，德国的莱兹(莱卡的前身)、禄来、蔡司等公司研制生产出了小体积、铝合金机身等双镜头及单镜头反光照相机。
随着放大技术和微粒胶卷的出现，镜头的质量也相应地提高了。1902年，德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论，和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃 ，制成了著名的“天塞”镜头，由于各种像差的降低，使得成像质量大为提高。在此基础上，1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的 、35毫米胶卷的小型莱卡照相机-徕卡单镜头旁轴照相机。
不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式光学旁轴取景器。
1930年制成彩色胶卷。
1931年，德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器，提高了调焦准确度，并首先采用了铝合金压铸的机身和金属幕帘快门。
1935年，德国出现了埃克萨克图单镜头反光照相机，使调焦和更换镜头更加方便。为了使照相机曝光准确，1938年柯达照相机开始装用硒光电池曝光表。1947年，德国开始生产康泰克斯S型屋脊五棱镜单镜头反光照相机，使取景器的像左右不再颠倒，并将俯视改为平视调焦和取景，使摄影更为方便。
1956年，联邦德国首先制成自动控制曝光量的电眼照相机;1960年以后，照相机开始采用了电子技术，出现了多种自动曝光形式和电子程序快门;1975年以后，照相机的操作开始实现自动化。
在20世纪五十年代以前，日本的照相机生产主要是引进德国技术并加以仿制，如1936年佳能公司按照徕卡相机仿制了L39接口的35mm旁轴相机，尼康是在1948年才仿照康泰克斯制造出了旁轴相机。
PENTAX的前身旭光学工业公司1923年开始生产镜头，随着日本侵路战争的扩大，日本军队对光学仪器的需求急剧增加，尼康、宾得和佳能等日本光学仪器厂都接到了大量的军队订单，为侵华日军生产望远镜、经纬仪、飞机光学瞄准仪、瞄准镜、光学测距机等等军用光学仪器。随着战争的结束，这些军队订单已经不再有，战后军工企业为生存不得不转向民用品的生产，光仪厂商尼康、佳能、宾得都先后开始了照相机生产。
1952年宾得引进德国技术并引入德国“PENTAX”品牌，生产出了“旭光学”的第一部相机。1954年，日本第一部单镜头反光照相机在旭光学-宾得公司制成。1957年作为日本照相机的后起之秀，又制造出了日本的第一部五菱镜光学取景的单反照相机。此后美能达、尼康、玛米亚、佳能、理光等公司争相仿制、改进单反照相机及镜头技术，从而推动了民用照相机技术在日本的发展，世界单反照相机技术重心逐渐由德国转移到了日本。
