最早的相機結構非常簡單，只包括壹個黑匣子、壹個鏡頭和感光材料。現代相機比較復雜，有鏡頭、光圈、快門、測距、取景、測光、傳片、計數、自拍等系統。它是集光學、精密機械、電子技術和化學為壹體的復雜產品。
公元前400年以前，墨子在莫箐就有了針孔成像的記載。13世紀，歐洲出現了利用針孔成像原理制作的影像黑匣子，人們走進黑匣子觀看影像或描繪風景；1550，意大利卡爾達諾把雙凸透鏡放在原來的針孔位置，成像的效果比黑匣子更亮更清晰；1558年，意大利人巴巴羅在卡爾達諾的裝置上增加了光圈，大大提高了成像清晰度。1665年，德國僧人張勝設計制作了壹個小型便攜式單鏡頭反光相機盒，由於當時沒有感光材料，只能用於繪畫。
1822年，法國人Niepce在感光材料上做出了世界上第壹張照片，但圖像不清晰，需要八小時曝光。在1826中，他在塗有感光瀝青的錫底板上通過壹個黑匣子拍了壹張照片。
1839年，法國人達蓋爾制作了第壹臺實用的銀照相機，由兩個木箱組成。壹個木箱插進另壹個來對焦，鏡頭蓋作為快門，控制曝光時間最長30分鐘，這樣可以拍出清晰的圖像。
1860年，英國的薩頓設計了最初的單鏡頭反光相機，取景器可旋轉。1862年，法國人德特裏把兩臺相機疊在壹起，壹臺取景，壹臺拍照，構成了雙鏡頭相機的雛形。1880年，英國的貝克制作了雙鏡頭反光照相機。
隨著感光材料的發展，1871年出現了塗有溴化銀感光材料的幹版，1884年出現了以硝化纖維素(賽璐珞)為基質的膠片。
隨著放大技術和微粒薄膜的出現，透鏡的質量得到了相應的提高。1902年，德國的魯道夫利用1855年塞德爾建立的三級像差理論和1881年阿貝研究成功的高折射率低色散光學玻璃，制成了著名的“天賽”透鏡。由於各種像差的減少，成像質量大大提高。在此基礎上，1913年，德國巴拿赫設計制造了底片打孔35 mm膠片的小型萊卡相機。
但是這個時期的35 mm相機都是用透視取景器，沒有測距儀。1930制成彩色膠片；1931德國Contex相機已經搭載了基於三角測距原理的雙像重合測距儀，提高了對焦精度，並首次采用鋁合金壓鑄機身和金屬簾式快門。
1935年，德國出現了壹款Ek Saquetoux的單鏡頭反光相機，更容易對焦和換鏡頭。為了使相機曝光準確，柯達相機開始在1938安裝硒光電管曝光表。1947年，德國開始生產Contax S型五棱鏡單鏡頭反光相機，使取景器圖像不再上下顛倒，將俯視改為平視對焦取景，攝影更加方便。
1956年，聯邦德國首次制造出具有自動曝光控制的電眼相機；1960之後，相機開始采用電子技術，出現了很多自動曝光形式和電子程序快門；1975之後，相機的操作開始自動化。\
中國最早使用相機的人是清朝的親戚和北京、天津、上海、杭州、寧波、廣州等港口城市的第壹代照相館，有外國人辦的，有中國人自己辦的，也有“中外合資”辦的。
1903年，於遜陵在清朝皇宮裏拍了慈禧的照片，當然也拍了皇帝和慈禧太後其他親屬的照片。雖然有些照片已經過了100年，但仍然在收藏品市場上廣為流傳。當然是“老照片”的翻版。這是清朝的親戚們玩的最早的相機，但老百姓肯定沒見過，也沒聽說過。但是，外國人壹到達北京、天津、上海、南京、杭州等港口城市，開設照相館、照相館，攝影術就在法國出版《達蓋爾攝影術》的第二年傳入中國——1840年，攝影術以傳教、經商、醫療、軍事侵略等多種方式傳入中國。1844年，兩廣總督兼五口通商大臣應在澳門與法國談判時，將自己的肖像照片贈送給英、美、意、葡四國官員，以示禮遇。