双反相机，全称为双镜头反光镜取景反光取景式相机。这种系统包含两套联动调焦的焦距相同的镜头。上方镜头通常无法调节光圈，只做取景只用；下方镜头则带有光圈快门调节装置，用于实际的曝光。双反系统结构简单耐用，曾广泛为记者及大众所接受。但因其固有的视差和镜头的限制，现已较少生产及使用。大家比较熟悉的双反就是我国的海鸥4型双镜头反光相机。
双反相机起源于130多年前。1872年在英国伦敦制造的“报道者”相机被认为是双反相机的最早雏形。大约在1880年，伦敦的气象观测者为了拍摄天上的云彩，在照相机里安放反光镜反射天上的云，人们把它称为“云机”。云机被认为是双反相机的直接原型。
传统双反相机中一个镜头用来取景，一个用来成像。取景器镜头中看到的图像与成像镜头在胶卷上记录的有所不同，存在视差。取景时需要启动放大镜查看取景。双反相机由于取景时摄影师向下看，在人像摄影时能够缓解被摄者的不自然表现。
与单反相机相比，双反相机的反光镜是固定的，曝光期间不影响取景，毛玻璃上的成像与胶片成像大小完全一致。但存在以下问题：视差问题（近距离拍摄时更明显）；毛玻璃上影像不够明亮；必须以腰平方式向下观看，操作不便；体积较大，更换镜头时需要两个镜头同时更换；镜头互换性有限。
TLR系统最大的特点是具有两个镜头，一个在另一个的正上方。下面的镜头传送影像到胶片上，上面的镜头传送的影像用于取景和聚焦。典型的TLR照相机使用120或220卷片胶片，产生边长为6厘米的正方形底片。使用TLR照相机时，一般以腰平的方式手持并向下观看毛玻璃取景，看到的影像上下方向正确但左右方向颠倒。
双反相机一般使用120胶卷，单反相机一般使用135胶卷。双反因取景和摄影是两条光路，存在视差；单反取景和摄影用同一镜头，没有视差。
双镜头反光相机后来被单镜头反光相机代替，主要是因为单反相机具有取景和成像视差小、体积小、可更换镜头、胶卷方便等优点，操控模式更加专业化，有各种各样的镜头可以更换。
如今TLR相机已被单镜头反光照相机所取代，仅有禄莱等少数产商还在生产TLR相机。但由于TLR相机在中大画幅相机中价格相对便宜，构造坚固耐用，目前仍受一些摄影爱好者青睐。
数码相机的双镜头用途与胶片双反不同。Kodak的双镜头一个是定焦广角镜头，另一个是可变中长焦镜头，各对应一个CCD成像系统，可以避免变焦镜头的伸缩导致开机时间过长的问题。
国内知名品牌： 海鸥相机、牡丹相机、珠江相机、东方相机
国外知名品牌： 德国禄莱、日本玛米亚、美能达、雅西卡