凸透镜焦距的测定有以下几种方法：
1.平行光会聚法。使平行光束（
太阳光或人造平行光束）平行于凸透镜主轴射到凸透镜上，在另一侧拿一光屏，使光屏与透镜主轴垂直，调节光屏位置，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，这时透镜光心到光屏的距离即为焦距。此法不够精确，适用于估测，原因就在于光屏在一个较大的范围内得到的光斑都很小很亮，眼睛很难确定何时最小。
2.平面镜辅助法（自准直法）。在光具座的一端安装一个暗盒，盒内有一电灯泡，盒壁前方开一个三角形或箭形的缝，缝上覆盖毛玻璃或其他半透明膜，电灯发光后，照亮缝隙，则这个三角形或箭形“物”被照亮，成为本实验的光源。调节光源的高度，使它的底部恰位于凸透镜的主轴上。在透镜的另一侧安装一平面镜，使镜面与透镜主轴垂直，调节光源与凸透镜的距离。当光源恰在焦平面上时，经凸透镜折射后的光线成为平行光，经平面镜反射后再一次经凸透镜折射而成像在光源所在的平面上。光路图如图所示。实验中只要观察到三角形成箭形“物”的下方有它的清晰的倒立实像，则这时“物”到透镜光心的距离就是焦距。此方法由于光束两次经过凸透镜折射，精确度比平行光会聚法高得多。
上面两种方法可以称为直接测量法，即它们都是可以直接读出焦距的数值来。下面的两种方法是间接测量法，它们不能直接读出焦距的数值，而需要经过一定的运算才能算出焦距来。
3.一次成像法。将光源与光屏分别置于凸透镜的两侧，调节三者的位置，直到光屏上得到清晰的倒立实像为止。测量出物距
u及像距
v，再利用透镜公式即可算出焦距
f。
为了测量的准确，光源最好用“面光源”可以使用类似平面镜辅助法中使用的光源。
这种方法也不够精确，原因仍是很难确定光屏在哪个位置接到的像最清晰，以及光心位置不易找准，因此像距
v不能测准。
作为特例，当
μ =2f 时，
v=2f ，因此如调节使得物距等于像距时，焦距就是物距（或像距）的一半。
这种方法也可以不用光屏接收实像，而用眼睛观察虚像，采用视差法确定虚像的位置，并测量出像距，同样可以算出焦距。
4.二次成像法。在光具座上固定一个光源和光屏，二者距离为
L（应满足
L＞
4f），在光源与光屏之间放待测的凸透镜，移动凸透镜的位置，可以两次在光屏上得到清晰的倒立的实像，一次是缩小的实像，另一次是放大的实像，这两次成像时凸透镜的位置相距为
d，则凸透镜的焦距为：
。
证明如下：如图所示，根据光路可逆原理可知
，因此有
。
由于?
，
因此
。
这种方法的精确度较高，由于凸透镜的位置如果有稍许移动，将同时改变
u和
v 的值，因此成像的清晰程度将有较大变化，因此位置比较容易找准。还可以消除光心位置不准带来的误差。另外实验过程中，除了注意观察像是否清晰以外，还应注意是否满足
，只要这个条件满足，
L和
d的值测量准确，测得的焦距
f就能相当准确。这种方法又称“共轭法”。
