Zoom optyczny umożliwia zmianę położenia soczewek w obiektywie aparatu fotograficznego za pomocą pierścienia, suwaka lub elektronicznego silnika. W rezultacie dochodzi do zmiany ogniskowej, co umożliwia łatwe dopasowanie fragmentu obrazu do wybranego motywu. W przeciwieństwie do zoomu cyfrowego zoom optyczny zawsze wykorzystuje całą powierzchnię matrycy. Z tego względu jakość obrazu jest przynajmniej teoretycznie taka sama w całym zakresie ogniskowej obsługiwanym przez obiektyw. W praktyce jakość obrazu obiektywu zmiennoogniskowego jest jednak gorsza od wysokiej jakości obiektywu stałoogniskowego, jeśli pominiemy bardzo drogie zoomy profesjonalne.

Zoom optyczny w praktyce
Obiektywy i aparaty fotograficzne z zoomem optycznym obejmują duży zakres ogniskowej, zastępując w ten sposób wiele obiektywów stałoogniskowych. Ponieważ konstrukcja dobrego obiektywu zmiennoogniskowego jest bardzo trudna, obiektywy te są stosunkowo drogie. Standardowe zoomy i obiektywy kitowe do lustrzanek są natomiast przystępne cenowo i cieszą się dużą popularnością. Ich jasność pozostawia jednak wiele do życzenia, a jakość obrazu znacznie odbiega od tej wyróżniającej obiektywy stałoogniskowe, ze względu na małą wagę i dużą elastyczność nadają się jednak idealnie do fotografii podróżniczej.