A matemática é fundamental para a fotografia de sucesso, desde o cálculo de aberturas e f-stops até o foco e o ângulo de visão. Não é necessário entender totalmente os cálculos, mas um fotógrafo precisa ter um bom domínio de relações matemáticas.
Quase todas as partes do processo fotográfico são descritas pela matemática. A abertura, também chamada de f-stop, controla a quantidade de luz que entra na câmera e é baseada na área da lente que está aberta. O F-stop e a velocidade do obturador têm uma relação matemática inversa, pois uma abertura menor requer uma exposição mais longa para obter luz adequada no filme ou no sensor da câmera, conforme descrito pelo professor de matemática Mark D. Martin. A parte da imagem que está em foco depende da distância focal da lente, um cálculo que leva em consideração o diâmetro da lente. As contagens de pixels são calculadas usando o tamanho do sensor digital e as relações de aspecto podem ser calculadas.