平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点。（凹透镜有两个虚焦点）

    凹透镜成像的几何作图与凸透镜者原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线：一条平行于主光轴，经过凹透镜后偏折为发散光线，将此折射光线相反方向返回至主焦点；另一条通过透镜的光学中心点，这两条直线相交于一点，此为物体的像。

    分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。其两面曲率中心之连线称为主轴，其中央之点O称为光心。通过光心的光线，无论来自何方均不折射。平行主轴之光束，照于凹透镜上折射后向四方发散，逆其发散方向的延长线，则均会于与光源同侧点F，其折射光线恰如从F点发出，此点称为虚焦点。在透镜两侧各有一个。凹透镜又称为发散透镜。凹透镜的焦距，是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的半径越大其焦距越长，如为薄透镜，则其两侧之焦距相等。

    两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体，中间部分较薄，称为凹透镜。在光疏介质中使用时，能对入射光束起发散作用，故又称发散透镜。又因其焦距为负，又称负透镜。对薄的凹透镜，成像公式、横向放大率公式和符号法则均与凸透镜同。

    凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像，凹透镜主要用于矫正近视眼。近视眼主要是由于晶状体的变形，导致光线过早的集合在了视网膜的前面。凹透镜则起到了发散光线的作用，凹透镜成一个正立、缩小的虚像,，使像距变长，恰好落在视网膜上了。