Obserwacja postrzeganego obiektu przez obserwatora zmienia się wraz z soczewką powiększającą, ponieważ soczewka wygina promienie światła z obiektu, zniekształcając w ten sposób rozmiar tworzonego obrazu, co sprawia, że wydaje się większy. Promienie światła wyginają się z powodu zmiany gęstości, gdy przechodzą z powietrza do szkła, które tworzy soczewkę. Jeśli promienie światła nie wygięłyby się, nie pojawi się powiększenie.
Obiektywy działają w oparciu o koncepcję załamania. Refrakcja zachodzi tylko wtedy, gdy światło przemieszcza się z jednego medium na drugie, pod warunkiem, że dwa media mają różne gęstości. Światło podróżuje z różnymi prędkościami w różnych mediach. Kiedy zmienia się prędkość światła, promień światła wygina się. Kiedy światło z obiektu trafia w soczewkę powiększającą, zaczyna poruszać się w szkle zamiast w powietrzu. Światło porusza się wolniej w szkle. Ta zmiana prędkości powoduje zgięcie światła. Wygięcie światła powoduje zniekształcenie obrazu. Wielkość zniekształceń obrazu zależy od odległości obiektywu od obiektu. Każda soczewka ma punkt skupienia, czyli odległość, przy której soczewka może skupić światło padające na nią na pojedynczy punkt. Jeśli obiekt zostanie umieszczony między punktem ogniskowym soczewki a samym obiektywem, obraz będzie większy niż rzeczywisty obiekt.
