菲涅爾透鏡的工作原理主要基於其特殊的設計和結構，具體可參考如下：
菲涅爾透鏡由許多類似於普通圓形透鏡的小直梯形鏡片組成，這些鏡片按照一定規則拼接起來，使得原本厚重笨重的透鏡變得輕薄透明，透光性更佳。
菲涅爾透鏡的聚光原理在於將平面的透鏡面分割成兩個圓盤面，增加一系列類似於台階的結構，這些厚度不同的橫向物體上具有不同的折光係數，從而在透鏡中形成一種特殊的光學擾動。雖然這種擾動會引起一些畸變，但這些畸變對透鏡的透光性影響不大。
菲涅爾透鏡的表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。每個小凸起的棱形結構代表著傳統透鏡上的曲面。當光線通過透鏡表面時，棱形結構會將光線聚焦到一個點上，從而達到聚光的效果。
菲涅爾透鏡的原理也基於菲涅爾波帶片，這是一種特殊的光學元件，具有類似透鏡的作用，可以使入射光匯聚起來，產生極大的光強。
總的來說，菲涅爾透鏡通過其特殊的表面結構和設計，能夠有效地聚焦光線，提高光線的利用率和亮度，同時減少材料的使用和重量。