液體變焦透鏡的整體形狀像一個(gè)圓柱體，它的上下表面由兩片薄玻璃片構(gòu)成，透鏡的內(nèi)側(cè)壁分為兩層：一層呈圓柱形、另一層呈圓臺(tái)形，且上下兩層均由金屬電極組成，在兩個(gè)電極之間涂有一層絕緣材料，以使兩電極之間不導(dǎo)電，在變焦透鏡的容器內(nèi)注有兩種液體，其中一種為電解質(zhì)，另一種為油性非極性物質(zhì)。由于互不相溶，兩種液體自然就會(huì)在其接觸面處形成一層清晰可見(jiàn)的透鏡層，對(duì)光線起到會(huì)聚作用。

由于電解液與油滴之間互不相溶，在不加電壓時(shí)，液體交界面在表面張力的相互作用下自然形成一層對(duì)稱的透鏡膜，透鏡此時(shí)的焦距是固定的；當(dāng)對(duì)透鏡施加電壓時(shí)，在電場(chǎng)的作用下，接觸面之間的電量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一種使原有的表面張力之間不再平衡的外力，在外力作用下達(dá)到新的平衡，從而改變透鏡面的曲率半徑，進(jìn)而改變透鏡的焦距。外加電壓不同，兩種液體及液體與器壁之間達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需的表面張力就不同，人們通過(guò)調(diào)整外加電壓來(lái)改變液體交界面的曲率，并進(jìn)而改變液體透鏡的焦距。這種電壓對(duì)焦距的調(diào)節(jié)正是以電濕潤(rùn)過(guò)程為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的。容器內(nèi)有三個(gè)接觸面需要考慮，一是金屬電極和電解質(zhì)之間的接觸面，二是油狀物和電解質(zhì)之間的接觸面(即透鏡面)，三是金屬電極和油狀物之間的接觸面，在這三個(gè)接觸面之間都存在著表面張力，透鏡面的形狀正是由這三個(gè)表面張力的大小決定的，電濕潤(rùn)現(xiàn)象改變了這三個(gè)力的大小，使其重新達(dá)到平衡，進(jìn)而控制了透鏡面的形狀。在沒(méi)有加電壓之前，透鏡面和電極之間的接觸角H0是很小的，主要由三個(gè)接觸面的張力決定，即

其中為 Csw、Cso、Cow分別為電解液與電極、油滴與電極及電解液與油滴之間的張力系數(shù)。

如果在電極上加上電壓，則會(huì)存在靜電力的作用。由于變焦透鏡的一個(gè)電極與電解質(zhì)溶液接觸，而另一個(gè)電極被一層薄薄的絕緣體所覆蓋，同時(shí)與如果在電極上加上電壓，則會(huì)存在靜電力的作用。由于變焦透鏡的一個(gè)電極與電解質(zhì)溶液接觸，而另一個(gè)電極被一層薄薄的絕緣體所覆蓋，同時(shí)與電解質(zhì)溶液和非極性油狀物接觸；結(jié)果，在絕緣電極與電解質(zhì)溶液之間的接觸面上，電荷逐漸增多，使油狀物與電極之間的表面張力增加，進(jìn)而H0變?yōu)镠，H由下式?jīng)Q定：

其中E為絕緣介質(zhì)層的介電常數(shù)，E0為真空介電常數(shù)，d為絕緣層的厚度，V為外加電壓(如圖)。液體透鏡正是通過(guò)外加電壓改變透鏡面形狀的。當(dāng)施加外界電壓時(shí)，電解質(zhì)與電極表面上積累等量異性電荷，使電解質(zhì)與電極之間產(chǎn)生相互吸引的靜電力，該靜電力將使電解液對(duì)油滴產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用，改變兩種液體之間接觸面的形狀，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)焦的目的。為了使透鏡面達(dá)到理想狀態(tài)，兩種液體的密度必須嚴(yán)格相等。由于液體具有流動(dòng)性，在重力的作用下，液體會(huì)由勢(shì)能高的地方流到勢(shì)能低的地方，如果兩種液體密度不同，那么當(dāng)透鏡的取向不同(也就是透鏡光軸的方向在使用時(shí)發(fā)生改變),透鏡層的對(duì)稱結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞，光軸也會(huì)變得不穩(wěn)定，為了避免 發(fā)生這種情況, 就要求兩種液體的密度相等。