要解释光学变焦和数码变焦，就要先了解一下“镜头焦距”的概念。“镜头焦距”是相机镜头最重要的特性之一，为了让传统摄影者很容易地了解消费级数位相机的镜头焦距之意义，我们常常将其转换成 135 相机的等值焦距。“镜头焦距”指的是平行的光线穿过镜片后，所汇集的焦点至镜片间之距离。
基本上，若是被摄体的位置不变，镜头的焦距与物体的放大率会呈现正比的关系。即：
放大率＝影像尺寸 / 被摄体尺寸
光学变焦
所以，像是 Nikon CoolPix 990 数码相机的镜头焦距为 38 mm - 115mm ( 相当于 135 相机 )，我们便说它是 3X 的光学变焦，意谓原始的镜头焦距为 38 mm，经过镜头系统的伸缩改变，最大可以将镜头焦距调整到 115mm。在相同的拍摄距离下，可以将被摄体放大三倍。
数码变焦
今日的数码相机已经演进成小型的计算机一般，内部含有操作系统，可以执行既定的程序。透过韧体上程序的演算及光学系统的配合，我们可以将被摄体再做局部放大，以插补的方式仿真出光学变焦的效果。 “数码变焦”必然会损耗掉影像的品质，在一般的拍摄状况下，我们都不建议使用“数码变焦”的功能。但我们也知道“较差的相片”胜过“没有相片”，在某些特殊状况下，我们还是会动用“数码变焦”的功能。