Das Prinzip ähnelt der mechanischen Stabilisierung, mit dem Unterschied, dass die Bewegung nicht am Sensor, sondern an der Linsenbewegung stattfindet. Somit erreicht ein stabiles Bild, das im Sucher sichtbar ist, den Sensor.
Bei schlechten Lichtverhältnissen müssen häufig längere Verschlusszeiten eingestellt werden, damit die Bilder nicht zu dunkel werden. Dies birgt jedoch das Risiko unscharfer Bilder, da die Kamera ohne Stativ nicht vollständig ruhig gehalten werden kann. Der Bildstabilisator kompensiert jedoch das Händezittern des Fotografen, sodass auch bei langen Verschlusszeiten (z.B. 1/30 sec.) die Bilder noch scharf sind.
Die optische Stabilisierung kann sowohl bei Tageslicht als auch bei schlechten Lichtverhältnissen gut eingesetzt werden, jedoch nur bei ruhigen Szenen. In diesem Fall ermöglicht die Stabilisierung Aufnahmen mit bis zu dreimal längerer Belichtungszeit, als ohne Stabilisierung.
Umgekehrt ist die Stabilisierung machtlos, wenn wir eine sich bewegende Szene aufnehmen möchten. Dies liegt daran, dass der Stabilisator die Linsen innerhalb des Objektivs bewegt, um die Bewegung der Hände des Fotografen auszugleichen. Eine sich schnell bewegende Szene lässt sich am besten mit einer kurzen Verschlusszeit in Kombination mit einer Lichtstarken Linse aufnehmen.