變色鏡片的原理主要依賴紫外線的一種特殊化學反應。

太陽鏡的變色鏡片內含有某些物質（例如氯化銀或鹵化銀）的數百萬個分子。當沒有紫外線照射時，可見光是可以穿透這些分子的，而可見光正是人工光源的一般組成部分。但是當暴露在太Sunny的紫外線下時，這些分子將會經過一個化學過程，使得它們的形狀發生改變。新的分子結構會吸收一部分可見光，從而使鏡片變暗。形狀發生變化的分子數量會隨著紫外線強度的變化而改變。

當您來到室內，離開紫外線的照射時，將會發生相應的化學逆變化。突然離開紫外線的照射時，這些分子將會迅速的恢復到原來的結構，從而失去吸收光線這一特性。無論是正變化還是逆變化，整個過程發生的速度都很迅速。

在Corning公司上世紀60年代生產的PhotoBrown和PhotoGrey系列產品中，鏡片是由玻璃製造的，分子均勻分佈在整個鏡片中。當在處方眼鏡中使用這一方法時，它帶來的問題會變得明顯，因為處方鏡片的不同部分的厚度可能變化，稍微厚一些的地方顏色會顯得更加暗一些。但是隨著塑膠鏡片的日益普及，人們又研發出了一種新的方法。透過將塑膠鏡片浸泡在一個化學槽中，變色分子將被吸收到塑膠鏡片內大約150微米的深度。這種新的方法要明顯優於簡單的塗層工藝，在這些塗層工藝裡，變色分子只有5微米的厚度，這樣就不能提供足夠的分子以使鏡片變暗。變色鏡片製造業的領先者Transitions已經推廣普及了這種塑膠鏡片吸附工藝。

其變色過程是極其緩慢的，畢竟是一種氧化還原反應。

製造變色眼鏡的鏡片玻璃中，除了一般原料外，還要加入適量的鹵化銀和氧化銅的微小晶粒，做成鏡片後，其中的鹵化銀受強光照射時會分解為銀和鹵素：2AgX=2Ag+ X2

因為銀的微粒呈深色，所以鏡片顏色就變深。當光線變暗(弱)時，銀和鹵素在催化劑氧化銅的作用下，又重新化合生成鹵化銀：2Ag+ X2=2AgX

於是鏡片的顏色又變淺了。所以變色的秘密在於不同條件下鹵化銀的分解和重新化合。據實驗證明：變色眼鏡鏡片被Sunny照射5分鐘以後，透過鏡片的強光可衰減為原來的50%；當鏡片離開Sunny5分鐘以後，能恢復光線23%，大約1小時以後，能完全恢復到原來的本色。

由於加入的鹵化銀和氧化銅已經與光學玻璃融為一體，所以變色眼鏡能夠反覆變色，長期使用，既能保護眼睛免受強光刺激，又能起到矯正視力的作用。

透鏡由含有鹵化銀微晶的光學玻璃製成。根據光色和顏色變化的可逆反應原理，它可以在Sunny和紫外線下快速變暗，完全吸收紫外線，被可見光中性吸收。快速恢復無色透明。鏡片的光致變色特性是永久可逆的。

眼鏡的功能不外乎兩種，一種是矯正視力，讓人們可以看到遠處或近處的場景，另一種是減少強光對眼鏡的刺激，從而保護眼睛。前者由近視或遠視眼鏡承擔，後者由太陽鏡完成。

隨著科學技術的發展，人們發明了一副結合了兩種功能的眼鏡 - 變色眼鏡。

當眼鏡在戶外（或在Sunny下）曝光時，鏡片的顏色會逐漸加深，這可以保護眼鏡免受強光照射。進入房間時，光線變弱，鏡頭顏色逐漸變淺，保證了場景的正常觀察。 。