Nguyên lí công tác của việc chụp ảnh không còn là điều bí mật nữa. Trên phim chụp ảnh có phết một lớp nguyên liệu cảm quang – nhũ tương bạc halogenua. Sau khi cảm quang, nó sẽ lưu lại hình ảnh ẩn. Bạc halogenua bị cảm quang, dưới tác động của nước thuốc hiện hình, hoàn nguyên thành bạc kim loại, biến thành hạt màu đen, xếp đống trên nền phim. Số lượng bạc hoàn nguyên được quyết định bởi cường độ cảm quang. Chỗ cảm quang mạnh thì hạt bạc hoàn nguyên nhiều, chỗ cảm quang yếu thì hạt bạc hoàn nguyên ít. Như vậy là trên phim có thể hình thành hình ảnh vật thể có tầng lớp sáng tối. Mức độ đen trắng của các bộ phận hình ảnh trên phim vừa đúng ngược lại với mức độ sáng tối của vật thể được chụp, tức là bộ phận sáng của vật thể, trên phim hiện ra màu đen, còn bộ phận tối của vật thể, trên phim hiện ra trong suốt. Loại hình ảnh này gọi là “ảnh âm”, loại phim này gọi là “phim âm”.
Bạc halogenua không bị hoàn nguyên trên phim sẽ trôi hết trong quá trình xối rửa. Nếu chúng không bị rửa trôi thì mức độ đậm nhạt của hình ảnh hình thành lên vừa đúng ngược lại với bạc halogenua của ảnh âm hình thành do hoàn nguyên, là một bức ảnh chung. Nếu như không rửa sạch số bạc halogenua đó mà là giữ nguyên chỗ và số lượng vốn có của chúng rồi khuếch tán đến một tấm phim khác, sau đó tiến hành hiện hình, định hình, thế chẳng phải là có thể nhận được một tấm ảnh dương hay sao?
Vật liệu cảm quang của một lần thành ảnh do hai loại nền phim tổ thành. Nền phim của lớp mặt trên là phim âm, bề mặt của nó có bôi chất cảm quang bạc halogenua lớp mỏng, hàm lượng bạc cao. Nếu phim của lớp bên dưới là phim dương, bề mặt có bôi một lớp tiếp thụ do than hoạt tính, sunfua, chất keo v.v. tổ thành. Giữa hai lớp nền phim được ngăn bởi một túi chất dẻo có chứa dịch thể thuốc đậm đặc. Thứ này do chất hiện hình, chất định hình, dung dịch bạc halogenua, chất keo phối chế mà thành. Phim âm sau khi bị cảm quang, hai lớp nền phim đồng thời bị một cặp trục lăn ép qua, túi chất dẻo bị dồn nén rách, dịch thể thuốc đậm đặc trải đều trên mặt ghép chồng nhau của phim âm và phim dương. Khi ấy giữa phim âm, dương xảy ra một loạt phản ứng hoá học nhanh chóng. Trong lớp nhũ tương của phim âm, bạc halogenua của bộ phận cảm quang hoàn nguyên sinh ra bạc kim loại, ở lại trên phim âm, bạc halogenua của bộ phận chưa cảm quang bị dịch thể thuốc hoà tan, khuếch tán đến lớp tiếp thụ của phim dương, tiếp xúc với chất xúc tác bạc sunfua trong lớp tiếp thụ, hoàn nguyên thành bạc kim loại, hình thành phim dương mà chúng ta cần trên nền phim của lớp thứ hai. Như vậy là nhận được một tấm ảnh đen trắng. Còn như ảnh màu của một lần thành ảnh, nguyên lí cơ bản của nó cũng giống thế. Có điều vật liệu cảm quang của nó và quá trình phản ứng hoá học phức tạp hơn nhiều với ảnh đen trắng.
So sánh với máy ảnh thông thường, thiết kế của cửa sập và ống kính của máy ảnh một lần thành ảnh không có gì khác, song thân máy lắp phim nhựa thì không giống với loại thường. Để quay in và ép vỡ túi đựng dịch thể thuốc, trên thân máy có một cặp trục lăn inốc, nền phim âm, dương đi qua sự nghiền ép của cặp trục lăn đó.
Phim nhựa của một lần thành ảnh để trong hộp, mỗi hộp có tám tấm. Khi chụp ảnh, hộp phim lắp ở đằng sau thân máy. Chụp xong, kéo đoạn giấy dẫn ra trước đã, làm cho mặt chính của phim âm, dương ghép chồng vào, rồi kéo phim từ trong khe hở của cặp cặp trục lăn ra. Qua vài giây sau, giở phim dương từ trên phim âm xuống, quét thêm một lớp dịch thể làm sáng bóng là đã có được một tấm ảnh phẳng phiu bóng nhoáng rồi.
Chụp ảnh một lần thành ảnh đợi lấy được ngay, có những ưu điểm chụp nhanh, tiết kiệm muối bạc, v.v. về các mặt quốc phòng, nghiên cứu khoa học, y tế trị liệu và đưa tin báo chí, v.v. nó đều có ứng dụng rộng rãi.