猫眼的光学原理是：
门镜是由两块透镜组合而成．当我们从门内向外看时，物镜是凹透镜，目镜是凸透镜．物镜的焦距极短，它将室外的人或物成一缩得很小的正立虚像，此像正好落在目镜的第一焦点之内，目镜起着放大镜的作用，最后得到一个较为放大的正立虚像，此像恰又成在人眼的明视距离附近，对于门外的情况，就看得清楚了．
那么，同样通过此门镜，为什么从门外向里看（倒看）时，却什么也见不着呢？
在倒看时，凹透镜变成了目镜，凸透镜则成了物镜，室内的景物，通过会聚透镜后的折射光束本应生成倒立的实像，但在尚未成像之前就落到发散的凹透镜上，由于焦距极短，最后得到的正立虚像距目镜很近，只有2～3cm，又由于门镜的孔径很小，室外的人不得不贴近目镜察看，这样，人眼与像之间的距离，也只不过2～3cm，这个距离远小于正常人眼的近点，因此，对于室外的窥视者，室内的一切当然也就“视而不见”了．