色のにじみやズレといった「色収差」を打ち消すためには、蛍石は光の分散が少なく、理想の鉱石と呼ばれています。しかし、蛍石の天然結晶は純度が低く、サイズも小さいこともあってカメラ用のレンズの材料には使用できませんでした。

そこで、キヤノンは、必要なものは自ら創造するという考えのもと、蛍石の人工結晶生成技術の開発に挑戦。1969年に一般消費者向け写真用レンズとして世界で初めて「蛍石レンズ」を採用したレンズを発売しました。

蛍石レンズは、光学レンズと比較して、
（1）屈折率が著しく低い
（2）分散がきわめて小さい
（3）赤外・紫外部での透過性がよい
などの特長があり、色収差を徹底的に除去することを可能にしました。

蛍石は、非常に優れた光学特性を持っていますが、さらに多くのレンズに搭載するために、蛍石と同様の光学特性を持ったガラス素材の開発が必要になってきました。キヤノンは、光学ガラスとして屈折率・分散ともに低い特性を持ち、複数枚の組み合わせにより蛍石と同様の効果を得ることができるUD（Ultra Low Dispersion）レンズの開発にも成功しました。

さらに、UDレンズの性能を大幅に向上させ、UDレンズ2枚分、蛍石の特性とほぼ同等の効果を備えたスーパーUDレンズの開発にも成功。色収差の補正、レンズのコンパクト化に大きく貢献しています。

蛍石レンズやUDレンズなどを開発することでレンズの宿命とも言える色収差を補正してきました。しかしながら、今までの技術ではF値の明るい大口径レンズに採用すると、色収差の除去と小型・軽量化の両立が難しいという課題がありました。

そこで、青色（短い波長域）の光を大きく屈折させるBR（Blue Spectrum Refractive Optics）光学素子を採用したBRレンズを開発。他のレンズ群で青色光の収差が大きく出るようにしておき、青色の光を大きく屈折させるBRレンズでそれを打ち消すことで、色収差をなくしています。

BRレンズがあることで、設計の自由度が上がり、他の色々な特性を持った個性の強いガラスの採用の可能性が広がり、製品全体としてより高性能、コンパクトにすることが可能になります。

SWC（Subwavelength Structure Coating）は、レンズの表面に可視光の波長よりも小さいナノサイズのくさび状の構造物を無数に並べ、屈折率を連続的に変化させることにより、光の反射を抑制するコーティング技術です。入射角が大きな光にも優れた反射防止効果を発揮し、レンズ画面周辺部のフレアやゴーストを大幅に低減しています。

ナノUSM（Ultrasonic Motor）は、交換レンズ内に配置され、高速オートフォーカスを可能にしている小型の超音波モーターです。超音波による振動エネルギーによってスライダーを直進運動させるしくみで、フォーカスレンズを光軸方向に移動させて高速オートフォーカスを実現しています。

静止画の撮影時には、レスポンスよく起動・停止し、動きの速い被写体も高速・高精度にとらえることが可能です。動画撮影時にはスムーズな動きで、被写体の動きにあわせてなめらかなオートフォーカスが可能です。

カメラ用交換レンズにおいて、世界に先駆けて開発したキヤノンのレンズ内光学式手ブレ補正機構は、シャッターボタンの半押しで起動する振動ジャイロセンサーによって、ブレを検知。ブレ量に応じて手ブレ補正ユニットを平行移動させ、カメラを軸にレンズが動く「角度ブレ」の補正を実現しています。

角度ブレに加え、マクロ撮影時に多い「シフトブレ」まで補正できる新しい手ブレ補正機能を実現しています。加速度センサーを新たに搭載し、従来のジャイロセンサーとともにカメラの動きを立体的にとらえて、ブレ量を算出。手ブレ補正ユニットをより的確に駆動させます。

RFマウントは、ミラーレスカメラの将来への発展性を見すえ、キヤノンが発案した交換レンズのマウントの仕様です。内径54mmの「大口径」のレンズマウント径を採用し、さらにCMOSセンサーとレンズ最後部を近接して配置する「ショートバックフォーカス」の構成とすることで、光学設計の自由度を高め、レンズを肥大化させることなく光学性能を高める新たな時代の映像表現の可能性を切り拓いています。
　さらに、「新マウント通信システム」を採用し、EFマウントと比較しても通信量と速度が大幅に向上。フォーカス、ズーム、絞り、手ブレ補正、レンズの諸収差などのレンズから収集される情報と、カメラとの双方向通信を瞬時に可能にしています。