透镜有凸透镜（或正透镜）和凹透镜（或负透镜）之分，镜面面形有球面和非球面，组合起来可在较大视场消除各类像差，故这类光学系统一般可在大视场、小F数条件下使用。在可见光波段，由于可选用的光学材料较多，通过不同材料的组合，可很好地消色差。在红外波段，由于可选用的光学材料有限，且各种材料对透射波段具有选择性，需要分波段设计，另外大口径红外透镜材料不易获得，且也无法轻量化，故这种系统一般只在中、小孔径场合使用。在航天遥感仪器中常作为后光学系统使用，或用于面阵焦平面的凝视成像系统中。