Eine zweiäugige Spiegelreflexkamera, oft auch als TLR (Twin-Lens Reflex) bezeichnet, besitzt zwei Objektive mit identischer Brennweite, die übereinander angeordnet sind. Das obere Objektiv dient dem Suchersystem, während das untere Objektiv für die eigentliche Belichtung des Films zuständig ist. Der Fotograf blickt in der Regel von oben auf eine Einstellscheibe im Lichtschachtsucher.
Diese Kameras waren besonders im Mittelformat (z. B. die legendären Rolleiflex-Modelle) weit verbreitet. Ein wesentlicher Vorteil dieses Systems ist das erschütterungsfreie Auslösen, da im Moment der Aufnahme kein Spiegel hochgeklappt werden muss. Zudem bleibt das Sucherbild auch während des Auslösens jederzeit sichtbar.