표면에서 바뀌는 경로
일반적인 렌즈에서는 빛이 서로 다른 굴절률의 경계를 지나며 진행 방향이 바뀐다. 표면의 곡률과 두께, 재료 및 주변 매질이 전체적인 광학 작용에 영향을 준다.
공기 중 유리 렌즈에서 흔히 보이는 성질을 모든 환경에 그대로 적용할 수는 없다. 렌즈와 주변 매질의 굴절률 관계가 달라지면 모으거나 퍼뜨리는 작용도 달라질 수 있다.
초점과 물체의 위치
수렴 렌즈는 광축에 가까운 평행 광선들을 초점 부근으로 모은다. 물체가 어디에 놓였는지에 따라 맺히는 상의 위치와 크기, 실상과 허상의 여부가 달라진다.
렌즈가 만드는 상은 항상 확대된 모습이 아니다. 같은 렌즈라도 물체와의 거리를 바꾸면 축소된 상을 만들 수 있으며, 배율과 초점거리는 다른 개념이다.
얇은 렌즈라는 근사
간단한 렌즈 공식은 두께와 광선의 각도를 작게 보는 등의 조건에서 유용하다. 실제 광학계의 모든 광선을 하나의 이상적인 점으로 정확하게 모은다는 뜻은 아니다.
파장에 따른 굴절률 차이는 색수차를 만들 수 있고, 표면의 형상과 광선의 위치에 따라서도 수차가 나타난다. 여러 요소를 조합해 이런 효과를 줄인다.
재료와 장치
가시광선에 투명한 재료라도 다른 파장 영역에서는 잘 통과시키지 못할 수 있다. 렌즈 재료는 관측하는 파장과 내구성, 제작 조건에 맞추어 선택한다.
최종 영상은 렌즈뿐 아니라 조리개와 검출기, 정렬 및 초점 조정의 영향을 받는다. 렌즈의 한 가지 수치만으로 장치 전체의 성능을 판정하기 어렵다.