Petzval物镜是第一款一开设计制造的物镜,其主要特点是大相对孔径,小视场物镜,由于球差和慧差可以得到很好的校正,因此相对孔径可以做的比较大,中心视场的成像质量特别优良。但是由于Petzval和无法校正,产生了非常大的场曲,因此视场不会做的很大,视场角一般不会超过20°。
最初的结构形式为前组为一个双胶合透镜,后组为两块间隙比较小的分离薄透镜;后续演化为两组分离的胶合透镜,使结构更加简答。一组双胶合透镜可以同时校正球差,慧差,位置色差,当光阑位置一定时,像散也是定值。为了同时校正球差,色差和像散,必须把两组双胶合透镜拉开一定距离,也是由于两个正组双胶合透镜分开这个原因,不能校正Petzval和,导致场曲较大。所以后续为了校正场曲,又衍生出在后组胶合透镜后加入负场镜,该场镜对球差慧差等其他像差影响不大,整体像差达到平衡。
在后续演变过程中,可以在前组及后组继续加入不晕透镜达到继续增大相对孔径的作用,但是视场角一直较小。该结构视场角一般在20°以下,相对孔径可以做到F1.2.