Οι φακοί είναι διαφανή οπτικά όργανα που χρησιμοποιούνται για τη διάθλαση του φωτός. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι: οι κυρτοί και οι κοίλοι φακοί, οι οποίοι διαφέρουν σημαντικά στον τρόπο που αλληλεπιδρούν με το φως και στις εφαρμογές τους.
Ο **κυρτός φακός** (ή συγκλίνων φακός) είναι παχύτερος στο κέντρο και λεπτότερος στα άκρα. Η κύρια λειτουργία του είναι να συγκλίνει τις παράλληλες ακτίνες φωτός που περνούν μέσα από αυτόν σε ένα κοινό σημείο, το εστιακό σημείο. Λόγω αυτής της ιδιότητας, οι κυρτοί φακοί χρησιμοποιούνται για τη μεγέθυνση αντικειμένων (π.χ. σε μεγεθυντικούς φακούς) και για τη διόρθωση της υπερμετρωπίας στα γυαλιά οράσεως, καθώς και σε φωτογραφικές μηχανές και τηλεσκόπια.
Αντίθετα, ο **κοίλος φακός** (ή αποκλίνων φακός) είναι λεπτότερος στο κέντρο και παχύτερος στα άκρα. Η κύρια λειτουργία του είναι να αποκλίνει τις παράλληλες ακτίνες φωτός, κάνοντάς τες να διασκορπίζονται σαν να προέρχονται από ένα εικονικό εστιακό σημείο μπροστά από τον φακό. Οι κοίλοι φακοί χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση της μυωπίας στα γυαλιά οράσεως, καθώς και σε διοπτρικά συστήματα όπως τα κυάλια και οι «ματάκια» στις πόρτες.
Η ουσιαστική διαφορά τους λοιπόν έγκειται στο ότι ο κυρτός φακός συγκεντρώνει το φως (συγκλίνει), ενώ ο κοίλος φακός το διασκορπίζει (αποκλίνει). Αυτή η θεμελιώδης ιδιότητα καθορίζει τον τύπο του ειδώλου που σχηματίζουν (πραγματικό/εικονικό, ανεστραμμένο/όρθιο) και τις πρακτικές τους εφαρμογές.
