一个透镜的孔径角是从焦点朝着透镜望去，孔径所占的角度 a {\displaystyle a\,\!} ：
其中， f {\displaystyle f\,\!} 是焦距， D {\displaystyle D\,\!} 是孔径的直径。
在一个折射率接近 1 的介质里，像在空气里，孔径角大约是透镜的数值孔径 (numerical aperture) 的两倍[1]。
在空气里，数值孔径 N A {\displaystyle \mathrm {NA} \,\!} 是：
假设小孔径， D < f {\displaystyle D<f\,\!} ，用傍轴近似 (paraxial approximation) ，可以得到
薄透镜的焦距为 
，孔径直径为 
，孔径角为 
。
：
； 是焦距，
是孔径的直径。
是：
。
，用傍轴近似 (paraxial approximation) ，可以得到
。
