Máy ảnh phản xạ ống kính đơn (tiếng Anh: "Single-lens reflex camera", SLR), máy ảnh ống kính đơn phản xạ, hay máy ảnh ống kính rời... là thuật ngữ để chỉ dòng máy ảnh dùng một tấm gương di chuyển được, đặt giữa ống kính và phim để chiếu hình ảnh thấy được qua ống kính lên một màn ảnh mờ để người dùng lấy nét. Hầu hết các máy ảnh SLR dùng một lăng kính năm cạnh hoặc gương 5 cạnh ở trên đỉnh máy để quan sát ảnh qua ống ngắm, cũng có những kiểu ngắm khác như là ngắm ở ngang thân hay lăng kính Porro. Màn trập trong hầu hết các máy ảnh SLR thời nay được đặt ngay trước mặt phẳng hội tụ. Nếu không, người ta phải dùng thêm các cơ chế để ngăn ánh sáng lọt tới phim giữa các lần chụp. Ví dụ, máy Hasselblad 500C dùng một màn trập phụ ngoài màn trập trong ống kính. Hình cắt chiếu ngang của các thành phần quang học của một máy ảnh SLR cho thấy ánh sáng đi qua ống kính (1), bị phản xạ ở mặt gương (2) và chiếu lên màn ảnh mờ (5). Qua thấu kính thu nhỏ (6) và phản xạ bên trong lăng kính năm cạnh ở trên đỉnh (7) ảnh hiện lên ở lỗ ngắm (8). Khi chụp ảnh, tấm gương di chuyển theo chiều mũi tên, màn trập ở mặt phẳng hội tụ (3) mở ra và ảnh được chiếu lên phim hay bộ cảm biến giống hệt như ảnh trên màn ảnh mờ. Điều khác biệt giữa máy ảnh SLR với các loại máy ảnh khác là người chụp ảnh nhìn thấy hình ảnh qua lỗ ngắm giống hệt như hình ảnh trên phim hay bộ cảm biến. Kể từ khi công nghệ này trở nên phổ biến trong những năm thập niên 70, SLR trở thành loại máy ảnh chính được các nhiếp ảnh gia nghiệp dư cũng như chuyên nghiệp dùng, mặc dù có một số nhiếp ảnh gia chụp ảnh phong cảnh thích loại máy ảnh ngắm thẳng. Máy ảnh SLR được sản xuất cho hầu hết các khổ phim cũng như cho cảm biến số. Hầu hết các máy ảnh SLR dùng phim khổ 35mm, vì khổ này tối ưu giữa chất lượng ảnh, kích thước và giá. Máy ảnh SLR với cỡ phim trung cho ảnh chất lượng cao hơn. Máy ảnh SLR số xuất hiện vào cuối thập kỷ 90 và tới năm 2006 thì được dùng bởi hầu hết các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp cũng như nghiệp dư. Những máy ảnh SLR thời đầu được làm để dùng cỡ phim lớn nhưng hầu hết đều đã bị đào thải. Một số ít máy ảnh SLR dùng hệ phim APS, nhưng không phổ biến lắm. Cũng có máy SLR cho khổ phim nhỏ 110. Những đặc điểm nữa của các máy ảnh SLR là đo sáng qua ống kính và điều khiển đèn chớp rất tinh vi. Nhiều kiểu máy trên thị trường hiện nay đo ánh sáng thật sự tới phim và đóng màn trập khi đã đủ sáng. Tương tự, chúng còn có thể phát ra nhiều chớp đèn ngắn, tính lượng ánh sáng dội trở lại từ đối tượng chụp, rồi mới phát ra một chớp vừa đủ cho tấm ảnh đẹp. Những máy tinh vi hơn còn giúp nhiếp ảnh gia cân bằng giữa đèn chớp và ánh sáng tự nhiên có sẵn để ra những kiểu ảnh theo yêu cầu. Những tính năng này được đưa vào những máy SLR hạng cao cấp trước rồi từ từ xuất hiện trên các máy kiểu khác. Nhiều ưu điểm của máy ảnh SLR liên quan đến việc ngắm qua ống kính. Những máy ảnh kiểu khác không có khả năng này, người chụp phải ngắm qua một lỗ ngắm nằm cạnh ống kính và thấy hơi khác với hình chụp. Dùng máy SLR thì có thể tin chắc rằng ngắm thế nào thì chụp ra thế đó. Không có hiện tượng thị sai, độ nét được thấy trước khi chụp ở máy SLR nhất là khi chụp macro và khi dùng ống kính tele. Độ sâu vùng chụp có thể thấy ngay khi chỉnh độ mở ống kính. Nhiều cỡ ống kính và phụ tùng được sản xuất cho máy SLR. So với những máy ảnh kiểu gọn hạng rẻ tiền, máy ảnh SLR hạng rẻ nhất cũng có nhiều độ mở ống kính hơn và ống kính mở rộng hơn (thường vào cỡ f/1,4 tới f/1,8 với ống kính 50mm). Như vậy nhiếp ảnh gia có thể chụp ảnh ở nơi ít sáng mà không cần đèn chớp, và có thể chọn độ sâu vùng chụp nhỏ, rất tiện để làm mờ nền đằng sau đối tượng chụp, làm nổi đối tượng hơn. Cách này thường được dùng để chụp ảnh chân dung. Nhiều ống kính thay thế làm cho máy ảnh có thể dùng được trong nhiều hoàn cảnh khác nhau, làm cho nhiếp ảnh gia có nhiều cách để thu hình hơn loại máy đơn giản. Ngoài ra, SLR có những ống kính với tiêu cự rất dài. Như vậy có thể chụp từ rất xa, rất tiện để chụp những đối tượng nguy hiểm (động vật hoang dã), hoặc khi không thể đến gần đối tượng. Vì vướng gương và lăng kính, máy ảnh SLR không thể làm nhỏ gọn như các loại máy ảnh khác, như là máy kiểu gọn tự lấy nét và máy ảnh số với màn ngắm điện tử. Gương cũng cản không cho đặt ống kính gần phim hay bộ cảm biến, nghĩa là không thể làm ống kính wide một cách đơn giản, mà phải dùng kiểu ống kính tele ngược, kém hơn. Gương của máy ảnh SLR che mất lỗ ngắm khi đang chụp. Ngoài ra việc di chuyển gương làm cho tốc độ chụp tối đa bị giới hạn, gương còn gây ồn và rung. Một số máy SLR dùng gương phản xạ một phần để tránh nhược điểm này, ví dụ như Canon Pellix, nhưng nó lại làm giảm lượng ánh sáng thu được. Để tránh ồn và rung, một số máy ảnh chuyên nghiệp có chế độ khoá gương, nhưng như vậy sẽ che hoàn toàn lỗ ngắm. Hầu hết các máy ảnh SLR số không cho xem ảnh trên màn hình LCD trước khi chụp, như máy ảnh số gọn hay máy ảnh số lai. Như vậy chỉ có cách đưa mắt vào lỗ ngắm để chuẩn bị chụp (ngoại lệ là máy Olympus E-330, Panasonic DMC-L1, Leica Digilux 3). Cũng không có chức năng quay phim. Cho tới năm 2006, công nghệ bộ cảm biến và màn hình vẫn chưa khắc phục được nhược điểm này để máy ảnh số SLR được chấp nhận rộng rãi bởi thị trường chuyên nghiệp và nghiệp dư cao cấp. Giá của máy ảnh SLR thường đắt hơn các kiểu máy khác vì các cơ cấu phức tạp bên trong. Tính thêm các phụ tùng như đèn chớp, ống kính các cỡ thì còn đắt hơn nữa. Do đó số tiền cần cho một bộ máy SLR vượt quá khả năng của nhiều người chụp ảnh không chuyên. Ngoài ra còn phải kể đến mức độ hư hỏng cũng cao hơn các kiểu máy đơn giản có chất lượng tương đương khác vì có nhiều chi tiết chuyển động bên trong. Tuy nhiên vì máy ảnh SLR không dành cho dân nghiệp dư, nên nó thường được làm theo những tiêu chuẩn cao hơn các kiểu máy khác, do đó thật sự thì bền chắc hơn. Bởi vì máy SLR thay ống kính được nên có khả năng lọt bụi bẩn vào thân máy gây kẹt gương, thậm chí làm kẹt hệ thống lấy nét của ống kính. Để giảm bớt một phần nguy cơ này, một số máy ảnh số có bộ phận tự lau bộ cảm biến.