光学防抖是依靠特殊的镜头或者CCD感光元件的结构在最大程度上降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。
光学防抖技术的代表性厂商是佳能和尼康。以佳能为例来谈谈光学防抖的原理。佳能的光学防抖技术是在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效克服因相机的振动产生的影像模糊。佳能的IS系统仅需要极短的时间就可完成IS镜片组的移动，所以效果还是非常好的。通常能有效预防快门时间短于1/60秒范围之内的抖动。
松下电器产业在袖珍数码相机中首次配备了光学抖动补偿装置。该公司采用的技术是由镜筒中间的抖动补偿透镜装置根据光轴偏移进行移动。使用磁力滑动悬空状态的抖动补偿透镜。松下防抖系统包括探测、演算、透镜校准在内的全过程仅需要1/10秒的时间，快到无法被察觉。
另外，适马和奥林巴斯也都有他们各自的光学防抖技术的产品。
光学防抖功能的效果是相当明显的，一般情况下，开启该功能可以提高2-3档快门速度，使手持拍摄不会产生模糊不清的现象，对于初学者来说效果非常明显，另外在长焦型数码相机中，效果也是立竿见影的。
光学防抖是目前最被公众所认可的一种防抖技术，它通过可移动式的部件，对发生手抖的光路进行补偿，从而实现减轻照片模糊的效果。光学防抖技术分为两大派别，分别是以广大镜头厂商为代表的镜片移动式光学防抖，和新兴电子厂商为代表的CCD移动式光学防抖。但由于光学防抖需要运用额外的部件实现，从而也导致光学防抖系统成本高居不下，搭载光学防抖系统的机型市场售价依然还是较贵。
通过镜头组实现防抖主要是以佳能和尼康为代表，它们依靠磁力包裹悬浮镜头，从而有效克服因相机振动产生的图像模糊，这对于大变焦镜头的数码相机所能起到的效果更加明显。通常，镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效克服因相机的振动产生的影像模糊。
通过CCD实现防抖，只有柯尼卡美能达及宾得能够做到，它的原理与佳能、松下的光学防抖动技术相反，是依靠CCD的浮动达到防抖的目的。原理是将CCD先固定在一个能上下左右移动的支架上，通过陀螺仪感应相机抖动的方向及幅度，然后传感器将这些数据传送至处理器进行筛选、放大，计算出可以抵消抖动的CCD移动量。
① 通过内部特殊结构进行防抖。包括各种主流防抖技术。目前这种方式最为普遍。
② 机身防抖技术。由柯尼卡美能达提出，为索尼数码单反相机所应用。
③ 提高ISO值的“自然防抖”技术。该技术代表厂商为富士。
④ 后期防抖处理。对图片进行锐化等处理，比如三星的ASR防抖就是采用这种方式。
⑤ 具有抖动感应装置，但不进行物理补偿的防抖方式。由三洋首先应用。
镜片移动式光学防抖
世界上首款用于民用相机的光学防抖系统是由佳能开发的，首次用于佳能EF 75-300mm F4-5.6 IS USM镜头上。它主要是通过镜片的运动来补偿相机的晃动。在佳能的防抖镜头中，都装有陀螺传感器，它可以准确的检测到手的振动，并把它转化为电信号，经过镜头内置的计算机处理之后，控制一组修正光学部件作与胶片或CCD平面平行的移动，抵消由于手抖引起的成像光线偏移。这个系统能够有效地改善手持拍摄的效果。
在过去，IS镜头允许您使用比理论上低2级的快门速度，而随着这种技术不断的发展，已经可以使用比理论快门低3级的快门速度。在最新发布的佳能EF 70-200mm F/4L USM上，装备了佳能的最新一代IS光学防抖系统，理论上可以降低4档的快门速度。
感光元件移动式光学防抖
由于镜片移动式光学防抖在生产技术和成本方面较高，所以部分在光学技术积累方面并不充足的厂商，开发出了感光元件移动式光学防抖（CCD防抖）系统。CCD防抖的原理比镜头防抖要简单得多，实现起来也容易得多。就是将数码相机的感光元件（CCD/CMOS）固定在一个可以通过电磁效应平行滑动的平台上，拍摄的时候，平台会利用电磁的迟滞性造成CCD短时间内固定不动，于是一定程度上达到防抖的目的。CCD防抖技术首先是柯尼卡美能达所开发的，称为AS防抖系统，并首先应用在其高端消费数码相机A1上。在柯尼卡美能达影像事业被索尼并购后，这项技术也由索尼掌握在手中。