原理是利用兩個反射鏡使物光經兩次反射而折向眼中。潛望鏡之所以可以從下邊看到上面，而且十分清楚，是因為兩塊平面鏡互相平行，且都與水平方向成45度夾角，景象通過平面鏡的兩次反射、成像，從而從下邊看到了上面的景象。

潛望鏡作用：處于水下航行狀態的潛艇觀察海平面和空中情況的手段便是借助潛望鏡。而多數潛艇均安裝有兩部潛望鏡――一部攻擊潛望鏡和一部觀察潛望鏡。前者用于發現和瞄準水面目標，而后者主要用于觀察海空情況和導航觀測。潛艇在浮出水面前，艇長都必須指揮潛艇在潛望鏡深度先用潛望鏡對海平面作一次360度的觀察，以求盡早發現可能出現的敵情。只有在確認沒有任何威脅的情況下潛艇才會浮出水面。