一、从镜头镜片材料上分类
光学镜头主要分为塑胶镜头、玻璃镜头和玻璃塑胶混合镜头三大类。无论是采用塑胶镜片组立的塑胶镜头还是玻璃透镜组立而成的玻璃镜头，其结构都是由多片镜片构成。一般而言，镜片数量越多，镜头的成像质量越高。
塑胶镜头与玻璃镜头由于在材料属性、加工工艺、透光率等方面都存在着很大的差异，因此最终的适用范围也大有不同。塑胶镜头是由光学塑胶镜片组成的镜头，由于可塑性强，容易制成非球面形状，方便小型化等特点，广泛应用于手机、数码相机等设备上。
玻璃镜头是由玻璃镜片组立而成，由于对模造技术、镀膜工艺、精密加工等方面有着较高的要求以及其透光率高的特点，更多应用于高端影像领域，如单反相机、高端扫描仪、车载成像系统、高端安防视频监控等设备。
玻璃塑胶混合镜头，由部分玻璃镜片和部分塑胶镜片共同组成，结合了二者的特点，具有高折射率的光学性能和稳定性，广泛应用于监控摄像头、数码相机、车载摄像头等镜头模组中。
塑胶镜头、玻璃镜头和玻璃塑胶混合镜头特征对比如下：
二、从镜头焦距和视场角上分类
光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头。
三、从镜头结构上分类
1.固定光圈固定焦距镜头
镜头只有一个调焦调节环，可以手动调节。左右旋转圆环可以使CCD目标上的图像变清晰，没有光圈调节环，进入透镜的光通量也就不能通过改变光圈系数来改变，这种镜头结构简单，价格低廉，广泛应用于监控摄像头、数码微单、车载等。
2.手动光圈固定焦距镜头
与固定光圈固定焦距镜头相比，手动光圈固定焦距镜头增加了孔径调节环，孔径范围一般为f2.8-f1.4，可方便地适应拍摄场景的地面照明，手动调节光圈，照明更均匀，此类镜头广泛应用于机器视觉、医疗器械、道路监控等等。
3.自动光圈固定焦距镜头
由驱动电路引出的手动光圈定焦透镜的光圈调节环上增加一个齿轮驱动的微电机3芯或4芯屏蔽线，连接到相机的自动光圈接口底座。当进入镜头的光通量改变时，相机CCD靶标产生的电荷相应变化，使视频信号电平发生变化，产生控制信号，传输到自动光圈镜头，使镜头中的电机能按相应的正向或反向旋转，完成尺寸调整任务。这种镜头一般多应用在光线照明经常变化的场所，广泛应用于监控摄像机。
4.手动光圈变焦镜头
如果焦距是可变的，则有一个焦距调节环，可以在一定范围内调节透镜的焦距，变焦比一般为2-3倍，焦距一般为3.6-8mm。在实际应用中，通过手动调节镜头变焦环，可以方便地选择监控视场的视场角度。这种镜头多应用在光线照明恒定变化不大的场所，广泛应用于数码相机、监控摄像机、机器视觉、医疗器械等。
5.自动光圈电动变焦镜头
与自动光圈定焦镜头相比，增加了两个微型马达，其中一个马达在转动时与镜头的变焦环相结合移动时，可以控制镜头的焦距；当另一个电机与镜头的焦距结合时，可以控制镜头旋转完成聚焦。然而，随着两个马达的增加和透镜组的数目的增加，镜头的体积也相应地增加。此类镜头广泛应用于监控摄像机，长距离监控观察场景。
6.电动三可变镜头（光圈、焦距、聚焦均可变）
与自动光圈电动变焦镜头相比，光圈调节电机的控制由自动控制改为手动控制。
四、从镜头应用行业上分类
光学镜头从应用的行业上分为：安防监控（ITS、车载监控）、手机拍摄、机器视觉（FA、线扫、远心、3D结构光、色选）、数码相机、电影摄影、工业检测（生物识别、皮肤检测、TOF）、无人机航拍、投影仪、扫描仪、高拍仪、AR/VR、运动DV、热成像等等，应用的行业在近几年来一直在延伸拓宽。