Une lentille boule est constituée d'une sphère hautement transparente, généralement en verre massif (silice fondue) ou en un autre matériau optique d'indice de réfraction inférieur à 2. La plupart des lentilles boule ont un petit diamètre, généralement de quelques millimètres, voire moins d'un millimètre. La physique optique peut être comprise en considérant que ces lentilles sont, de manière équivalente, deux lentilles plan-convexes séparées par un plan parallèle.