Eine Lupe "beugt Lichtstrahlen, um Dinge größer erscheinen zu lassen, als sie sind", so About.com. Dies täuscht Auge und Gehirn und lässt das Licht so aussehen, als käme es von ein anderes Objekt. Wenn Lichtstrahlen durch die konvexe Linse treten, breiten sie sich aus und lassen das Objekt größer erscheinen, als es tatsächlich ist.
Die von einem Objektiv gelieferte Vergrößerung hängt von seiner Position zwischen dem Auge und dem betrachteten Objekt ab. Eine optimale Vergrößerung tritt ein, wenn der Benutzer die Linse so nah wie möglich am Auge platziert und dann Auge und Glas zusammen bewegt, um zu fokussieren. Die meisten Benutzer platzieren die Linse jedoch näher am Objekt als am Auge.
Der erste Beweis dafür, dass ein Mensch eine Lupe benutzte, stammt laut Reference.com aus Alhazens "Buch der Optik" aus dem Jahr 1021. Solche Linsen sind in Brillen nützlich, wie in Italien Mitte des 13. Jahrhunderts gezeigt wurde.
Konvexe Linsen sind in der Mitte dicker als an den Rändern. Bei der Herstellung großer konvexer Linsen wird die Dicke problematisch. Fresnel-Lupen verwenden konzentrische Ringe, um eine große Lupe herzustellen, die in der Mitte dünn bleibt. Obwohl es bei einer visuellen Inspektion dieser Lupen schwer zu erkennen ist, ist jeder konzentrische Ring etwas dünner als der andere. Leuchttürme sind oft auf Fresnel-Linsen angewiesen, um den Lichtstrahl zu bündeln, den sie erzeugen, um Schiffe vor Gefahren zu warnen.