我們把兩個表面都是球面，且都向外凸的透鏡稱為凸透鏡，也稱為正透鏡或會聚透鏡。
透鏡一般是由玻璃或塑膠製成的，所以其成像的形為由折射定律支配。如圖所示透鏡，
當光線平行於透鏡光軸時，根據折射定律:(1).光線在第一個表面，即從空氣到玻璃，將彎向表面法線，如圖中a，(2).光線在第二個表面，即從玻璃到空氣，亦將繼續偏離表面法線，如圖中a'。
以上兩次折射的每次折射都將光線彎向光軸。我們可以這樣想象，凸透鏡每一段的行為就像是一個稜鏡。
稜鏡的角兩個面的夾角朝透鏡的頂部變大，因此在頂部附近，即透鏡邊緣處，穿過透鏡的光要比在中心附近穿過透鏡的光彎得更厲害。因為離光軸越遠稜鏡效應越強，平行於光軸射來的光線在穿過透鏡時彎折的多少就不同。這使得平行於光軸的光線全都近似地透過透鏡對面的一個點F，這個點稱為焦點。
把透鏡的中心到焦點的距離稱為焦距f，焦距是透鏡的一個性質，它取決於透鏡的兩下表面彎曲的程度和透鏡材料的折射率。
在透鏡的另一面也有一個焦點和一個焦距，它們與來自反方向的平行光相關。由於光線的路徑是可逆的，從任何一個焦點散開射來的光線經過透鏡將平行於光軸射出。
怎麼用光線追蹤技術來說明凸透鏡如何成像?
如下圖所示，蠟炬位於某一凸透鏡焦點外，我們可以利用焦點的性質來追蹤三束光線A、B、C，便可確定像的大致位置和樣式。
A.一條來自物體頂端且平行於光軸射來的光線，將彎折透過透鏡遠側的焦點。
B.透過透鏡近側焦點而來的光線將平行於光軸射出透鏡。
C.透過透鏡中心射入的光線不會偏移,並且透過透鏡時不彎折。
透鏡靠近中心處的兩面是平行的，這是光線C不彎折的原因。在追蹤光線時，我們通常將彎折畫成發生在透過透鏡中心的一條豎直線上。
在上圖中，像的位置在透鏡的另一側(物所不在的一側)，它是一個實像，因為光線透過像點。從物體向四面八方射出的光線將被透鏡會聚到這個像點上。如果將一個螢幕放在這一點，我們將在屏上看到一個倒立的像。使用幻燈機時，幻燈片必須倒著插入，以便在螢幕上看到一個正立的像。當然，凸透鏡還能成正立的虛像，這就需要根據有關的物理情節具體分析，詳細內容可參考筆者的文章初中物理光現象之《凸透鏡成像規律》。歡迎討論！
