幻灯机是利用凸透镜成像原理，将图片等投影于银幕上的光学放大设备。由光源、聚光镜、放映镜头等部件组成。
按光路结构分为直射式(用于放映透明幻灯片)和反射式(用于放映不透明的书刊、图片等)。按操作方式分为手动式、自动式、遥控式和声画同步式。按镜头分为单镜头式和多镜头式。在多镜头式幻灯机上可同时装上几张幻灯片，放映时通过操纵换片机构和变换镜头能在银幕上产生活动的视觉效果。
幻灯机是将要显示的幻灯片，由光源通过光学器件直射到屏幕上进行显示的设备。
幻灯机最早是作为传教士的传教道具而出现的。
1、起源
1654年，德国的犹太籍人基夏尔首次记述了幻灯机的发明，最初幻灯机的外壳是用铁皮敲成一个方箱，顶部有一类似于烟筒的排气筒，正前方装有一个圆筒，圆筒中用一块可滑动的凸透镜，形成一个简单的镜头，镜头和铁皮箱之间有一块可调节焦距的面板，箱内装有光源，最初的光源是烛光。使用时，把幻灯机置于一个黑房内，将幻灯片插入凸透镜后面的槽中，点燃蜡烛，光源通过反光镜反射汇聚，通过透明画片和镜头，形成一根光柱映在墙幕上。
最早的幻灯片是玻璃制成的，靠人工绘画。在19世纪中叶，美国发明了赛璐珞胶卷后，幻灯片即开始使用照相移片法生产。
2、构成
幻灯机的种类很多，但其基本结构和原理大致相同。一般由光学、机身、机械传动、电气控制四部分构成。
光学部分是幻灯机的主要组成部分，其作用是用足够强的光线透射幻灯片，在银幕上呈现出放大了的清晰的影像。它由光源、聚光镜、反光镜、隔热玻璃、放映镜头等组成。
机身部分是由支撑光学部分和维持幻灯机工作机能的各个部件组成，它包括底座、外壳、灯箱、电源变压器、冷却风扇、镜头筒和升降足等。
机械传动部分主要由传动机构、换片机构、调焦机构组成，其部件有马达、传动轮、摩擦轮、蜗轮、蜗杆等。
电气控制部分主要是将操作者换片或调焦的旨意以电信号形式传递给机械传动部分，其功能多少随幻灯机种类的不同有所区别，一般具有无线遥控、有线遥控、定时控制、声控、讯控等功能。
3、原理
光学部分
光学部分是幻灯机的主要组成部分，作用是用足够强的光线透射幻灯片，在银幕上呈现出放大了的清晰的影像。幻灯机的光学部分可分为聚光镜式和反光聚光混合式。
聚光镜子式幻灯机的光学部分主要由光源、聚光镜、反光镜、隔热玻璃和放映镜头等组成。
光源
现代幻灯机能白昼放映，因此要求幻灯机的光源必须满足亮度高、发光效率高、温升低、寿命长的要求。常用的灯泡是溴钨灯。溴钨灯的规格常见的有 24V/150W，24V/250W，30V/400W等多种。在更换灯泡时，要换用相同规格的灯泡。
反光镜
反光镜是处于光源后的凹面镜，由金属抛光或玻璃度银而成，其作用是把光源向后发射的光线反射回来加以利用，提高光源的利用率。
聚光镜
聚光镜是由凸面相对的两块平凸透镜的组成，作用是将光线会聚并均匀地照射在幻灯片上，使光源得到充分利用，增加银幕上影像的亮度和均匀度。
隔热玻璃
隔热玻璃的作用是隔离自光源传来的热量，防止幻灯片受高温烘烤而变形。
放映镜头
放映镜头本质上相当于一个凸透镜，为了提高成像质量，一般由多层不同透镜组成，并用镜头筒固定。放映镜头的作用是将幻灯片上的画面放大，并成像在银幕上。在镜头上标有焦距值，在近距离放映较大影像时，应选用焦距较小的放映镜头。
聚光反光混合式幻灯机的光学部分主要由光源(溴钨灯)、深椭球冷光反光镜、平面反光镜、聚光镜、放映镜头(投影物镜)等组成。
在这种混合式光学系统中，由于深椭球反光镜的作用，提高了光源的利用率。聚光镜式光学部分常用在普及型的幻灯机中，而聚光反光混合式光学部分常用在较高档的幻灯机中。幻灯机在工作时，光源发出的光经反光镜反射到聚光镜上，聚光后使绝大多数的光线均匀而集中地照射到幻灯片上，透射光经过放映镜头，在银幕上呈现出放大的倒立的实像。由于凸透镜的成像是倒像，故在放映时幻灯片必须倒立在幻灯机的光路中。
机身部分
机身部分由底座、外壳、灯箱、电源变压器、冷却风扇、镜头筒、升降足等组成，其主要作用是支撑光学部分和维持幻灯机的工作机能。
对幻灯机来说，有了光学部分和机身部分就可以进行放映了，这种简易的幻灯机在使用时，调焦和换片都得有人在幻灯机旁操作，使用起来显得很不方便。但由于它结构简单，价格低廉，故障率低，很适宜在农村的中小学中使用。
随着科学技术的发展，幻灯机的调焦和换片日益自动化，自动幻灯机一般都具有线遥控换片、无线遥控换片的和调焦、定时换片、声控换片、讯控换片等多种功能，使用起来非常方便。作为自动幻灯机，在结构上除了具有光学部分和机身部分外，还有机械传动部分和电气控制部分。
机械传动部分
机械传动部分由传动机构、换片机构和调焦机构组成。主要作用是实现自动换片和自动调焦操作。其部件有电机、传动轮、磨擦轮、蜗轮、蜗杆等。电机为幻灯机提供原动力，换片时，动力通过传动轮传动到片盒，产生前进或后退的动作，再传递到推拉片杆上，使幻灯片产生推进或退出的运动，从而完成换片操作。调焦时，电机的转动通过蜗轮、蜗杆的转换，变成放映镜头筒的前进或后退的直线运动，从而完成调焦操作。这样通过一系列的机械传动，电机的动力转变为换片和调焦动作，实现了换片和调焦的自动化。
电气控制部分
幻灯机要实现自动控制，关键在于操作者如何把换片和调焦的命令传送给幻灯机，这主要由电气控制部分来完成。电气控制部分的作用就是将操作者换片和调焦的命令以电信号的形式传递给机械传动部分，其功能的多少与幻灯机的种类有关，一般有有线遥控、无线遥控、定时控制、声控、迅控等功能。
无线遥控换片实际上是利用一台简易的无线电发射机和接收机控制换片。使用者按发射机上不同按纽(调焦或换片)，发射机就发出单一频率的信号(如红外线或电磁波)，接收机接收到信号后，将信号转换放大处理，传给继电器，使机械部分发生动作。
