最早的单反相机和镜头之间的接口五花八门，有螺口也有插到式的卡口，到40年代的时候Praktica设计的M42螺口逐渐成为了接口的主流，而且由于M42接口标准是开放的，所以很多大大小小的相机生产厂都开发出了自己的M42机身，这也让M42成为影响力最为广泛的接口，没有之一，日系的相机厂家掺和进M42的也非常多，比如Pentax，Ricoh，Yashica，Mamiya，Fujica，Chinon，Cosina，Vivitar 等等，开发了近百部机身，其中Pentax坚持到了70年代中后期，才最终的放弃了M42，转而使用了K卡口，这就是著名的PK卡口。
M42虽然通用性好，但是却有着结构上的缺陷，比如日常使用中镜头拆装麻烦，碰到偶尔有热胀冷缩的环境中镜头拆卸和安装都会变的非常困难，最重要的是M42卡口无法实现光圈联动测光，看看现在的单反相机的主要拍摄界面：半按快门启动测光，全按下去开启快门暴光。这已经是通用设计了。但在上世纪 60-70 年代，全开光圈测光还是新鲜玩意。而绝大多数 M42 镜头都还是收缩光圈测光（stopdown）用的单针设计。所以当时的经典设计就是以Pentax SP为代表的机身上有一个 stopdown 的按钮。使用时要先按下这个按钮来测光，然后在用另外一只手按下快门钮来开启快门暴光。如果我们把现在的这个过程叫做一步的话，那 stopdown 测光就是两部了。挺烦的吧？
面对着M42的缺陷，Pentax这个日本单反相机的鼻祖选择了继续改进的做法，将M42发展到了极致，并且推出了一大堆至今仍然让人念念不忘的太苦马镜头，但是螺口越来越难以改进，基本的光圈快门双优先实现起来都很困难，卡口是不得不做的改进，宾得被迫于1975年推出了最早的K卡口。
　　从1975年起用K卡口到现在，虽然在基础上增加了许多新的特性，诸如程序曝光、自动对焦、电动变焦等等，但是并未牺牲与最初型号的兼容性。因此，一只K口镜头，不论它是哪一类型的K口，都可以卡在任何类型的K口机身上，而且具备基本的联动测光，Nikon的F口虽然也宣称向下兼容，但事实并非如此，即使是最顶级的F3 ，F5都不能使用老式的AI镜头实现矩阵测光（F4是可以的，机身卡口结构稍微有区别造成的），作为高级业余机的F80/D100/D200也不能使用手动头实现联动测光（这个是市场策略，顶级的D1/D2是能支持手动头测光的，狡猾的鬼子）

早期的K及KA型镜头是手动对焦镜头，后来研制的FA及F系列镜头则为自动对焦镜头。宾得在原来的KA型卡口上增加了一个AF连接器和七个电子触点，与原有的K型及KA型卡口完全兼容。若将AF镜头装在MF SLR、或将MF镜头装在AF机身上，则除了AF之外，机身均能全部发挥镜头功能。与尼康F卡口的演化一样，宾得在MF向AF发展的关键问题——卡口设计上也可谓是“以不变应万变”了。
　　早期的宾得AF镜头是机身驱动型，没有内部聚焦马达，镜筒上边有光圈调节环，内部也有CPU等，并无新奇之处。1991年宾得推出了第二代智能化AF单反相机Z-10和Z-1。这两款AF 单反相机的特点是具有自动变焦控制功能，因此也要求镜头内应该具有变焦马达。所以，宾得推出了FA(FA为Fully Automatic，全自动之意)系列AF镜头，并对原来的KAF卡口进行了改良，多增加了两个电源触点，用于供电给镜头内的变焦马达。新型镜头卡口的代号为KAF2，新旧两个系列的AF镜头又是兼容的。
2003年，配合新出的*ist单反相机，宾得推出了没有光圈调节环的FA-J系列镜头。而随着宾得多款数码单反相机的发布，宾得还开发了DA数码专用镜头（只能用在APS-C画幅的数码单反相机上，类似的有佳能EFS，尼康DX，适马DC，APS-C幅面大有可为呀），D FA数码传统通用镜头以及内建超声波马达的镜头。
大家都知道尼康F卡口已经历经40多年的风风雨雨，从MF时代一直跨入AF时代，贯穿了从单反相机“刀耕火种”到“数字化”的时代。F卡口的内径是44mm，取的是近似于35mm胶卷对角线的长度(43.27mm)，设计之初看起来很完美。
　　Nikon F采用插刀式镜头卡口但是安装时旋转方向和其他家的相反，这种结构也一直保持不变沿用至今。随Nikon F机身一同发布的那些镜头，只是简单地称为Nikkor镜头，一般镜头上都带有“Auto” (指的是光圈叶片自动收缩)、焦距(早期的镜头以cm显示，后来才改成mm)和系列号。
发布于1977年的AI（自动最大光圈传递，Automatic Maximum Aperture Indexing）镜头是NikonF卡口的第一次大变动。它采用了一种新的测光联动技术。过去是当镜头接到机身时，必须手动将光圈设到最大，或者先将光圈拧到最小，然后开到最大，才能实现自动光圈收缩。而新系统则能自动将最大光圈值传递给机身。
　　1981年，为了用机械方式实现光圈优先(以至程序模式)的功能，AIS镜头取代了AI镜头。AIS和AI镜头的光学结构、甚至外观都没有太大变化，区分两者最简单的方法是看刻度上最小光圈值的颜色，AIS镜头呈橙色，在AI镜头上则是蓝色。AIS镜头完全以机械的方式将最大光圈，当前光圈，镜头大致焦距(大于还是小于135mm)等等信息传递给机身，尼康的工程师真是了不起，但是这导致了AIS接口非常的复杂，尼康自己也不胜其烦，到现在只在准专业和专业级机身上保留了对AIS镜头的支持，其他的机身虽然在物理上可以兼容，但是已经不能够实现最基本的联动测光功能了，这种现实对于标榜50年如一日不换卡口的尼康来说，是一种无言的讽刺。

1959年的时候佳能推出了单反初号机Canon Flex，首次搭载了崭新的卡口：R。这是一种内径48mm的三爪卡口，佳能设计了一套极为复杂的固定机构来连接镜头和机身并且实现自动光圈。佳能在卡口规格设计上走在了当时的最前列，这使得佳能在设计大口径镜头上游刃有余，而不像只有44mm内径的F卡口的尼康那样束手束脚。比如说1961年上市的Canon 7同期发布了一支50mm/0.95标镜，为了使用这支镜头，Canon 7同时搭载了L39螺口和R卡口。既便如此，50/0.95搭载到Canon7上时也依然会遮挡一部分的取景器。佳能在60年代的大口径镜头竞赛中尝到了大口径卡口的好处，日后在设计新卡口时都尽量往大了走，最终出现了EF这个几乎可以兼容所有镜头的卡口。
　　到了1963年，由于不能适应TTL测光功能的需要，在存活了短短的5年之后，FL卡口终结了R卡口莫名其妙的一生。FL卡口采用其他厂家普遍所采用的设计， 也就是利用镜头内弹簧拉动光圈页片联动机身上的拨杆就随时可以收缩到设定光圈。这是为对应TTL收缩测光而开发出的。FL卡口还将镜头内所带的自动光圈收缩机构进行了简略化，。 CANON在R卡口上就已经落后于其他的竞争对手了，当收缩光圈TTL测光的卡口FL 1963年正式登上舞台时， TOPCON（东京光学）的RE SUPPER开始销售全开光圈下TTL开放测光单反照相机。TOPCON的镜头除了有光圈自动拨杆外还设有向机身传递开放光圈值的机械触点，使各种不同设定的光圈值信息传递到机身。这样测光表就可根据设定的光圈值自动进行补正，不用手动收缩到设定的光圈来测光然后再开放到最大光圈来取景。TOPCON为此获取了专利，MINOLTA就是在支付了专利费后，在自己的镜头上增加了此触点。改进的MC镜头，随1966年上市的SRT-101使MINLOTA的销售量大幅增加。NIKON也在研究如何在镜头加装向机身传递光圈信息的机构， 最终采用了镜头上加装螃蟹钳的办法。面对此局面，CANON真的什么都没有做。如此说的原由是，CANON没有像NIKON那样，利用已有的触点来对应开放测光，而是直到改成FD苦熬了8年。此期间CANON的单反照相机除了一部分例外基本都是维持在收缩光圈测光的状态。如果回头想想，此8年间的CANON的单反照相机可以说和落后于时代是同意词，是在照相机业界的底层苦苦受煎熬的8年。
1971年，佳能再次改口，推出了全新的FD卡口。FD卡口是在以往的自动光圈拨杆的基础上增加了光圈值信号拨杆、开放F值信号触点、AE切换触点。FD卡口不仅仅是适应TTL开放测光，它是连快门速度优先都考虑其中的一款新开发的卡口。可以说是FD卡口是一款将用户便利性放在了首位的一次变更。我们从FD卡口设置AE切换触点就可明白，CANON从一开始就将目标指向了AE化。如果仅仅是为实现光圈优先AE，只要有单纯的自动光圈拨杆相对应就可以了，但如果要实现快门速度优先AE功能，来自机身方面对光圈的准确控制是必不可少的。预调光圈拨杆使此希望变成了现实，在A系列照相机上显示出其存在的真实价值。可以誉之为光圈信号数字化先驱者的AE-1，将决定好的光圈值数字化传递给微处理器进行处理，然后以此为依据通过电磁控制来驱动光圈，此方式可以说是划时代的。还有，FD卡口从设计伊始就是立足于可对应光圈优先和快门速度优先双优先的，因此转向双优先机、程序AE机就显得是轻车熟路了。看看此时CANON的骄人表现：79年推出A-1、81年AE-1程序曝光照相机发售，此后连续8年稳居单反销量第一的宝座，而反观NIKON，装备有程序曝光功能AE的照相机FG直到82才开始销售，光圈快门双优先机FA到83才上市。
到了80年代中后期，自动对焦成为了技术发展的趋势，佳能先是在NewFD卡口的基础上弄了个T80来试探市场反应，结果嘛，不说了。在FD基础上的小修小补很难完美的适应AF时代的发展需要，而且更何况佳能当时心中还有着另一个只实现了一半的梦想呢。1987年，佳能推出了EF卡口，这是一款完全电子化界面和大口径化的内三刀卡口，内径54mm，像场定位距44.8mm。没有任何机械信号传递结构，只靠机身上8个，镜头上7个电子触点来完成传递光圈距离，对焦驱动信号，供电等等功能。EF卡口有两个优势是佳能所独有的，首先是大口径卡口有利于制造大口径镜头，随着EOS630同期推出的EF50/1.0,EF 200/1.8L无不说明了这个道理，第二点就是EF卡口没有机械驱动和传递的界面非常有利于密封，佳能后来1系列顶级机身的防尘防滴溅特性令人耳目一新钦慕不已，可以说，EF卡口才代表着未来发展的方向。
奥林巴斯在影像业界是个很诡异的特例，从来不缺乏天马行空之作。早在1963年，奥林巴斯就推出了一款半幅单反相机PEN F，时至今日仍是很多收藏爱好者趋之若骛的精品。
　　不过，在135单反相机领域，OM-1才是奥林巴斯的开山之作。1972年，奥林巴斯发布了其第一款135单反相机，取名为M-1，由于侵犯了Leica M型相机的注册商标，故改名为OM-1。OM即Olympus M system的简称，这也是其卡口的名称。OM-1号称当时世界上最小的单反相机，它采用了将五棱镜深入镜箱的设计，所以机身非常小巧，而且取景器十分明亮，取景范围高达97%，加之采用了空气减震器，使得快门释放的震动和声音大大降低，还具有反光镜预升等功能。OM-1前后生产了近15年，可见其受欢迎的程度之高。
　　不过，由于缺乏足够的技术实力，奥林巴斯在之后的单反产品发展上只能剑走偏锋，开发小型化的产品。从MF向AF的进化过程中，尽管奥林巴斯早在1983年就推出了实验性质的OM-30，但第一款真正的AF单反相机OM-707却是在1986年才发布，并有8支自动对焦镜头一同亮相。OM-707的卡口和最早的OM-1一样，老的手动对焦镜头同样可以在OM-707上使用。不过，OM-707的销售业绩惨淡，奥林巴斯也因此放弃了135单反相机的开发，转而生产ZLR桥式相机。至此，OM卡口也走到了尽头。

　2003年6月，奥林巴斯旗下第一款可更换镜头数码单反相机E-1问世。它采用了全新的4/3规格、500万像素的柯达CCD和新的镜头卡口系统，我们称之为4/3系统卡口，而与之配合的Zuiko Digital镜头采用的即是4/3系统卡口。目前，除了奥林巴斯自家的Zuiko Digital镜头外，4/3系统卡口阵营还包括徕卡为其合作伙伴——松下生产的D型数码专用镜头和适马的部分镜头。但是，严格意义上来讲4/3和之后的macro 4/3已经不算35mm相机了。
当1959年美能达第一款135单反相机SR-2问世的时候，MD卡口就被固定下来，美能达早期的手动镜头为MC镜头，后期的则为MD镜头。美能达的MC和MD镜头是同种机械卡口，都为MD卡口，仅仅是生产年代以及接到机身上所能实现的功能不同而已。MD镜头又分为早先的MD ROKKOR镜头和后来的MD镜头。MD ROKKOR镜头和MC镜头一样，只有手动和光圈优先AE功能；而MD镜头则能够实现双优先AE和程序AE功能。MD ROKKOR镜头在镜头上标有“Rokkor”和“Minolta”，而MD镜头则只标有“Minolta”。
不过，早期美能达无论是相机还是镜头都不算出类拔萃，直到1985年生产出世界上第一台一体化的AF单反相机α7000后，其光辉和荣耀才达到顶峰。当然，为此付出的代价是摈弃了自己一直沿用的MD卡口，改为MA卡口（就是现在的索尼α卡口）。与MD卡口相比，MA卡口的内径由原先的45mm增大到50mm，镜头的光圈环也取消了，改为机身调节，镜头与机身之间的信息交流全部依靠电子触点。
2006年，美能达将相机业务卖给索尼后，其MA卡口也被索尼继承了下来，而索尼在此基础上也继承了很多美能达原有镜头，并且推出了数支卡尔•蔡司ZA自动对焦镜头。