Un objectif est un système optique constitué d'un ensemble de lentilles optiques simples ou composées (doublets ou triplets) en verre minéral ou organique qui forment une succession de dioptres sphériques, asphériques ou plans qui caractérise le premier élément de l'instrument d'optique qui reçoit les rayons lumineux émanant de l'« objet » (d'où l'origine étymologique du mot).
Les rayons lumineux, issus de cet objet observé distant traversent l'objectif et en forment une .
Quand l'objet est situé à grande distance, voire à l'infini, l'image se forme au foyer image de l'objectif. Dans le cas d'un objectif simple et peu épais, la focale est sensiblement égale à la distance qui sépare le foyer du centre de l'objectif (distance frontale image). Pour un même objet observé, plus la focale est longue et plus l'image obtenue est grande.
Par définition, dans un instrument d'optique, les rayons lumineux entrent toujours par l'objectif et :
Si l'image est projetée sur un écran (ou une surface photosensible ou un capteur), sans passer par l'œil humain, l'appareil est dit « objectif » (chambre noire photographique, lanterne de projection) d'où le terme raccourci et familier d'« objectif » désignant l'objectif photographique entier. Il est pratiquement dans ce cas le seul élément dioptrique présent dans l'ensemble complété d'un obturateur et d'un diaphragme, pour ces raisons sa constitution est élaborée suivant la focale recherchée (télé-objectif, grand angle, fish-eye, objectif stéréoscopique)
Si l'image formée par l'objectif est destinée à être observée par l'œil humain, il s'agit d'une , car les rayons en ressortent par l'oculaire et permettent la formation d'une image rétinienne. Pour ces raisons, l'appareil complet est dit « subjectif » comme le sont le télescope, le microscope, la loupe binoculaire, le périscope avec chacun, leurs objectifs optiques particuliers :
Pour le microscope, certains objectifs sont à immersion (de leur lentille frontale baignant dans un liquide d'indice de réfraction proche de celui du verre comme l'huile de cèdre ou une huile de synthèse), d'autres sont sensibles aux lumières fluorescentes ou comportent des filtres de phase, améliorant ainsi les qualités et performances optiques dans des conditions particulières (comme l'impossibilité de colorer les organismes vivants observés).