引力透镜效应是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象。由于时空在大质量天体附近会发生畸变，使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲。如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体，则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像，这种现象称之为引力透镜现象。物理原理图一最简单的模型为光线经过一大质量质点时发生偏折的情况，如上图。在这种情况下，假设光子的瞄准距离为b，质点质量为M，则由牛顿力学可得光子的横向加速度为:横向方向的速度为:因此光线的偏折角为:这是牛顿力学得到的光线偏折角，而在广义相对论的修正下，偏折角应为上式的两倍，即:以质点为前提的光线偏折其结果虽然简单，但其讨论过于粗糙。而更一般的情形是非质点条件下的光线偏折。对于质量分布为ρ(ξ1ξ2ξ3)的延展透镜体，由于透镜到观测者和源的距离都远远大于透镜本身的厚度，因而在计算时可将透镜作平面近似，将之视为二维平面。因此，总偏转角等于各质元偏转角的矢量和:其中定义为体质量密度沿径向(光线方向γ3)积分后的面质量密度，(ξ1，ξ2)为透镜上的碰撞矢量。以示意图中的"源1"为例来讨论光线路径方程。示意图中，Dd为观测者到透镜的距离，Dds