用照相方法把運動物體的不同運動相位按一定時間間隔逐幅地記錄在電影膠片上的光學機械裝置。電影製片的主要設備之一。
自19世紀中葉照相術發明以來，人類便企圖用照相方法記錄物體的運動。1882年法國生理學傢É.-J.瑪雷設計製造瞭一臺能得到一系列照相畫幅的裝置，其中所用的感光材料是塗有感光層的紙帶。1891年美國發明傢T.A.愛迪生提出瞭有關電影膠片尺寸的建議併發明瞭膠片連續運動的狹縫攝影機。1895年法國的盧米埃爾兄弟取得瞭瞭一項名為“攝取和觀看影像用的儀器”的專利。這臺儀器能拍攝並放映物體的連續運動，它的許多基本原理（如采用電影膠片、膠片在片槽內作間歇運動並在靜止狀態下曝光、采用旋轉的圓盤遮光器等）一直沿用到現代的電影攝影機內。
部件 電影攝影機包括光學部分和機械部分。光學部分包括電影攝影物鏡、取景器。電影攝影機有一個固定的攝影物鏡或一組可更換的不同焦距的攝影物鏡。為瞭改變定焦距攝影物鏡的焦距，可采用附加鏡（一般為具有不同角放大率的望遠系統）。許多電影攝影機還配有變焦距攝影物鏡。電影攝影機的取景器分為有視差及無視差兩類。有視差取景器的光軸與攝影物鏡光軸有一定距離的偏離，因此取景器現場與攝影物鏡視場不完全一致。無視差取景器的光軸與攝影物鏡光軸完全重合，因此克服瞭有視差取景器的缺點，提高瞭取景準確性。近現代電影攝影機在拍攝時都具有能同時取景的無視差取景器，主要利用鏡面遮光器取景，現代的窄膠片電影攝影機還采用分光器件取景。
電影攝影機的機械部分包括片盒(或片夾)、輸片機構、遮光器、驅動裝置與傳動機構等。片盒由兩個隔開的分別容納未曝光膠片和已曝光膠片的腔室組成；也可以由同時容納未曝光和已曝光膠片的單一腔室組成。小型攝影機經常采用裝於攝影機體內部的片夾來供片、收片，輸片機構主要由輸片齒輪、滑輪、片槽和間歇機構等組成。
為瞭提高拍攝現場的換片速度，某些電影攝影機采用瞭快裝插入式片盒。這種片盒除具有存放膠片卷的腔室以外，還包括瞭大部或全部輸片機構，實質上它已成為機體的一個有機組成部分。
在電影攝影機上還裝有各種輔助裝置和附加裝置。如指示已曝光或未曝光膠片長度的米數（或英尺數）表，指示已拍攝畫幅數的幅數表，指示攝影頻率的轉速表，調節遮光器開角的旋鈕，掛片時旋動機器的手動旋鈕，拍攝寬幕影片用的變形附加套鏡、各種濾光器、遮光罩和遮光片等。
機制 輸片齒輪將膠片從供片片盒內勻速拉出並使之進入片槽。片槽前壁開有一個決定畫幅尺寸的窗口(片窗)。間歇機構使膠片在片槽內作靜止與移動相交替的間歇運動。應用最廣的間歇機構是抓片機構。抓片機構的主要零件──抓片爪進入片孔並帶動膠片在片槽內移動。移動一個畫幅距後抓片爪從片孔中退出，此時片槽內的膠片處於靜止狀態並曝光。如此循環往復。某些電影攝影機還配備有定位機構，以提高膠片曝光時的定位精度。為瞭防止膠片在片槽內的間歇運動與輸片齒輪的連續輸片相互幹擾，膠片在到達片槽之前和通過片槽之後都形成一個片彎（緩沖彎）。膠片經過片槽後又通過輸片齒輪存入收片盒內。輸片齒輪、間歇機構和收片盒心軸的驅動軸都對應於所選定的攝影頻率以一定角速度作強制轉動。
遮光器位於攝影物鏡與片窗之間，一般均作成具有扇形缺口的圓盤。攝影機工作時遮光器通常作旋轉運動。當膠片在片槽內移動時，遮光器周期地遮擋由攝影物鏡射向片窗的光線。在某些電影攝影機內，遮光器扇形開角的大小可以改變（手動或自動），用以調節膠片的曝光時間或獲得“漸隱”和“漸顯”等效果。
電影攝影機的驅動裝置有電動機與發條兩種。大多數現代電影攝影機都采用電動機驅動。許多專業電影攝影機可根據不同使用條件換用不同類型的電動機，並相應地由直流電源（一般為輕型蓄電池）或交流電源（單相或三相）供電。
類型 根據所用電影膠片的寬度和畫幅縱橫尺寸比例，電影攝影機可分為：①在70毫米（或65毫米）電影膠片上拍攝寬幅影片的電影攝影機；②在35毫米電影膠片上拍攝普通影片、寬幕影片或遮幅影片的電影攝影機；③在16毫米電影膠片上拍攝影片的電影攝影機；④在8毫米電影膠片上拍攝影片的電影攝影機。
根據用途，電影攝影機可分為：①低噪音同步攝影機。使用此種攝影機拍攝畫幅時，可配合使用磁性錄音機進行同期錄音。②精密電影攝影機。具有更高的畫幅定位精度，主要用於合成電影攝影和字幕動畫攝影。③專用電影攝影機。用於拍攝全景電影、立體電影。④業餘電影攝影機。供業餘電影制片用，主要采用8毫米和16毫米膠片。⑤快速電影攝影機。用於進行較高頻率的攝影，以便記錄高速流逝過程和短暫過程。35毫米電影膠片頻率約為300幅／秒，16毫米電影膠片頻率約為600幅／秒。⑥其他工作原理的高速電影攝影機，如光學補償式電影攝影機。用於更高頻率的攝影。在這類攝影機內，膠片作連續運動，在攝影物鏡與膠片之間安裝瞭一塊勻速轉動的棱鏡，在曝光時間內，影像向下移動的速度和膠片移動速度相同，因而可以在電影膠片上得到清晰的影像，其拍攝頻率可達到2萬幅／秒。
根據體積、重量和工作時的支承方式，電影攝影機分為手提式和固定式。在拍攝過程中，前者可以由攝影者手持或肩扛，後者則通常固定於支架上。新型電影攝影機的小型化和輕便化，使這種區別有縮小的趨勢。
20世紀50年代以來，隨著寬銀幕電影的發展，大多數35毫米電影攝影機都可以配備變形攝影物鏡以拍攝寬幕影片。在此期間出現瞭許多新型電影攝影機，其中包括使用3條電影膠片的全景電影攝影機和中國設計生產的供同時拍攝9條膠片、在環形幕上放映的環幕攝影機，還有使用一條橫向運行的35毫米電影膠片的寬幅電影攝影機。由於軍事記錄的需要，特別是由於電視制片的需要，窄膠片電影攝影機的發展尤為迅速。窄膠片電影攝影機的特點是體積小、重量輕、結構緊湊並便於操作。除瞭16毫米電影攝影機以外，70年代，一種采用8毫米電影膠片的業餘電影攝影機曾得到流行。
根據調整攝影物鏡相對孔徑的方法，窄膠片電影攝影機可分為：非自動型、半自動型和自動型。某些非自動型電影攝影機配有便於確定相對孔徑的內裝曝光計。半自動型電影攝影機采用使取景器視場內所見到的測光裝置檢流計指針與調整標記相重合的方法調整相對孔徑，調整標記的位置是在拍攝前根據所選用膠片的感光度確定的。自動型電影攝影機采用改變機內光闌片位置或轉動光闌調節圈的方法調整相對孔徑，一般以伺服電動機帶動。有的配有三個小型伺服電動機，分別控制曝光、調焦和變焦。為瞭在人工及自然照明條件下都能進行拍攝而不受限於所用彩色膠片的類型，現代的許多窄膠片電影攝影機都配有內裝校正濾光片。
各種電影攝影機都在沿著改善機器性能與擴大機器功能的方向發展，例如，增大片盒容積、降低機器噪音、采用變焦距攝影物鏡、攝影物鏡校距與調節相對孔徑的自動化、遙控等。