A lemezes fényképezőgépeket a fényképezés őskorában fejlesztették ki, bár a mai napig használják ezeket. A lemezes fényképezőgépen a fény az előlapra szerelt objektívben lép be a harmonikás oldalú sötéttérbe és éri el a gép hátoldalát. A hátoldalon található a mattüveg lap, amely a kép megalkotását és a fókuszálást teszi lehetővé, illetve az üveglap helyére lehet illeszteni az a fényérzékeny anyaggal kezelt üveglapot, amelyre készül a kép. A legtöbb gépen nem volt zárszerkezet, az objektívsapka, amely a lencsét védte, töltötte be ezt a szerepet - a fénykép készítésekor leemelték, majd exponálás után visszahelyezték.
Az előlapon található állítócsavarok segítségével a legtöbb gépen az objektívet le vagy feldönteni, illetve függőlegesen emelni vagy süllyeszteni lehetett, így az objektív optikai tengelye mindig merőleges maradhatott a kép síkjára. az előlapot és a hátlapot rendszerint sinek kötötték össze, a fókuszáláshoz ezen a sinen kellett mozgatni az előlapot előre vagy hátra.
Az első lemezes gépekbe csa kis fényerejű objektíveket tudta beépíteni, ezért a legtöbb fényképésznek volt egy fekete lepelje, amelyet a fejére borított fókuszálás közben, hogy jobban lássa a mattüvegre vetített képet. A gép nagy súlya miatt igen erőteljes álvványra volt szükség, hogy a hosszas expozíció alatt a fényképezőgépet stabilan rögzítse.
A lemezes fényképezőgépek mai utódai a nagy formátumú fényképezőgépek.
A nagy formátumú gépek a korai lemezes fényképezőgépek közvetlen leszármazottai és a mai napig széles körben használják a legjobb minőséget igénylő fényképeszeti területeken, illetve technikai, ipari vagy építészeti fényképek elkészítéséhez. Ennek oka, hogy a gépek által használt nagy filmméret miatt sokkal több részletet tudnak rögzíteni, illetve az elkészült kép sokkal jobban bírja a nagyítást. A gép felépítése miatt lehetséges a perspektíva-korrekció, mivel mind a hátfal, mind a homlokfal (vagy elófal) minden irányban mozgatható. A mattüveg hátlapnak köszönhetően a fényképész mindkét szemét tudja használni a kép kokmponálása közben. A nagy formátumó gépeket ezen túl akár 8 különféle méretű síkfilmmel lehet használni.
A nagy formátumú gépeknek három alapvető változata van (monorail, view és field), de lényegében mindegyik kardán rendszerű, azaz egy vagy két rúdra van rögzítve a homlokfal az objektívvel, a hátfal a mattüveggel és a filmkazetta keretével, a kettőt pedig harmonikaszerű kihuzat köti össze. A nagy formátumú gépek általában 6x7 cm-es vagy 6x9 cm-es rollfilmet használnak, de átalakítóval lehetséges a közepes formátumú gépekben használt 120-as film is. A legtöbb nagy formátumú kamera csak stúdómunkára alkalmas súlya és kezelésének nehézkessége miatt, de készültek hordozható példányok is, elsősorban fotóriporterek számára, illetve tájképek elkészítéséhez.
A közepes formátumú fényképezőgépek nevüket onnan kapták, hogy az ezekben használt film mérete a nagy formátumú és a kisfilmes fényképezők filmmérete között helyezkedik el. Általában ezek a gépek 120-as vagy 220-as filmet használnak, illetve a legtöbbhöz ma már kapható digitális hátlap is. Az elkészült kép mérete általában 6x4,5 cm, 6x6 cm vagy 6x7 cm. A közepes formátumú kamerák kialakításukat tekintve nagyobb változatosságot mutatnak, lehetnek kardános felépítésűek (mint a nagy formátumú kamerák), a jobboldalt ábrázolt Hasselblad géphez hasonló klaszzikus, levehető hátlapos felépítésűek, illetve összehajtogatható, kompakt kamerák. Napjainkban megjelentek az amatőröknek szánt olcsó, könnyen kezelhető, 120 vagy 200-as filmet használó közepes kamerák is, mint pl. a Holga.
Az angolban "rangefinder" néven ismert fényképezőgépeket a fejlettebb objektívek és fényképezőgépek tették lehetővé: a kisebb objektívet kisebb és könnyebb vázba lehetett beépíteni és a keresőt már a gép vázára vagy vázába tudták integrálni. A keresővel egyszerűen megoldható a fókuszálás is, mivel a kereső ablakát hozzá lehetett kapcsolni az objektívhez. Fókuszáláskor addig kellett jobbra vagy balra mozgatni a fókuszgyűrűt, amíg a keresőben látható kép éles nem lett. A régebbi keresős gépeken a kereső nincs összekötve az objektívvel és a kijelző látható távolságértéket a fényképésznek kell beállítani az objektíven.
Napjainkban a digitális kompakt fényképezőgépekben is hasonló keresőablak található, azonban ezek a fényképezőgépek már képesek az automatikus fókuszálásra, ezért a keresőt lényegében csak komponálásra kell használni. A digitális fényképezőgépek hátlapján található LCD képernyő, amely valós időjű előnézeti képet jelenít meg, lényegében feleslegessé teszi a keresőt.
A tükörreflexes fényképezőgépben a fényképész az objektíven keresztül, közvetlenül látja a kompozíciót. Ehhez a gépváz belsejében 45°-os szögben ferdén elhelyezett síktükröt alkalmaztak, amely a tükör felett elhelyezett matt üvegre vetíti a képet. Az exponálás pillanatában a tükör felcsapódik. Az első tükörreflexes fényképezőgépeken csak felülről lehetett megtekinteni a kereső képét, amely ráadásul felcserélt oldalú volt. Erre volt megoldás a pentaprizma, amelyet a tükör és a kereső mattüvege közé helyeztek el. A prizma a felcserélt oldalú keresőképet oldalhelyesre állítja vissza, és a fényképezőgép hátoldalán elhelyezett keresőben jeleníti meg.
A tükörreflexes fényképezőgépekből készültek nagy és közepes formátumú gépek, amelyek 120-as vagy 220-as filmet használtak, elsősorban aHasselblad, Mamiya, Bronica és a Pentax gyártott ilyen gépeket. A legjobban elterjedt tükörreflexes gépek azonban a kis formátumú, 35 mm-es filmet használják. A digitális tükörreflexes fényképezőgépeknek is a kisfilmes formátumra emlékeztető gépváza és objektívei vannak, nemritkán ezek felcserélhetők a filmes és digitális gépek között.
Az ikerlencsés fényképezőgépek két, szinte azonos objektívet alkalmaznak, az egyikkel lehet fókuszálni, a másik pedig a képet készíti. A lencséket általában úgy helyezik el, hogy a keresőlencse a másik felett helyezkedik el. A kereső lencse a gép felső oldalán vagy hátlapján található keresőre vetítette ki a képét egy síktükör segítségével, ezért pontos megnevezésük ikerlencsés tükörreflexes fényképezőgép. Az egylencsés gépekkel ellentétben azonban itt nem kell a tükröt a kép elkészítésének pillanatában elmozdítani. Ennek köszönhetően az expozíció során sem tűnik el a kép a keresőben. Ennek különösen nagy jelentősége van a hosszú expozíciós időt igénylő felvételek esetén, amikor a fényképész nyomon tudja kísérni a keresőben a képet. A gépek másik előnye, hogy a központi záras objektívek segítségével sokkal nagyobb zársebességet lehetett használni vakus fényképezés esetén is. A korabeli tükörreflexes fényképezőgépekhez viszonyítva az ikerlencsés gépek egyszerűbbek és könnyebbek voltak, illetve sokkal halkabban működtek (mivel csak az objektíven elhelyezett központi zárat kellett nyitni és zárni, a tükröt nem kellett felcsapni.
Azonban az ikerlencsés fényképezőgépek hátránya, hogy közeli tárgyak fényképezésekor a keresőben nem azt a képet lehet látni, amit a másik lencse rögzíteni fog, illetve, hogy a mélységélességet nem lehet ellenőrizni, mivel a kereső lencsébe nem építettek rekeszt. További hátránya ezeknek a gépeknek, hogy nem lehet változtatni a lencse fókusztávolságát, csak fix objektívekkel lehetett használni. Egyes ikerlencsés gépeken cserélhetők voltak a lencsék, de mivel mindig kettőt kellett egyszerre cserélni, nem volt praktikus.
A tipikus ikerlencsés gépek 120-as filmet használtak és 6x6 cm-es képeket készítettek