Die EOS-Reihe (Electro-Optical System) von Canon ist eine Familie von Spiegelreflexkameras und dazu passenden Wechselobjektiven. Canon bietet aus dieser Produktfamilie in allen Bereichen Produkte für den Consumer Markt über Semiprofessionelle Modelle bis hin zu hochpreisigen Profigeräten an.

Modellbezeichnungen
Die Unterscheidung zwischen Profi-, Semiprofi- und Consumermodellen lässt sich größtenteils anhand der Modellbezeichnung treffen. Dabei ist Canon nicht immer eindeutig vorgegangen. Während die Profimodelle meistens einstellige Modellbezeichnungen (z.B. EOS-1, EOS-3) aufweisen, sind die Semiprofimodell meist zweistellig (z.B. EOS-33, EOS-10) und die Consumermodelle drei- oder vierstellig (z.B. EOS-300, EOS-3000).
Die Modellbezeichnung wird zusätzlich um Buchstaben erweitert, die bestimmte Merkmale oder den Fortschritt einer Modellreihe dokumentieren. Diese Erweiterung ist vielfältiger als die Modellbezeichnung. So wurden die Buchstaben n oder v als Erweiterung für überarbeitete Modelle verwendet (z.B. EOS-1n, EOS-1v), die Buchstaben RS oder RT kennzeichnen Spezialmodelle mit feststehendem Spiegel (z.B. EOS-1RS, EOS RT).
Die Erweiterung D kennzeichnet die digitalen Spiegelreflexmodelle. Bei den ersten Modellen stand das D noch vor der Zahl (EOS D30, EOS D60), dann wechselte es nach hinten (z. B. Canon EOS 20D, Canon EOS 10D, Canon EOS 300D, Canon EOS 350D; siehe Canon EOS Digitalkameras). Auch Doppeldeutigkeiten können vorkommen, wie z.B. bei der Canon EOS 30D (Nachfolgemodel der Canon EOS 20D), welche aber nicht mit der sechs Jahre älteren Canon EOS D30 zu verwechseln ist und sich nur durch das "D" hinter der Nummer unterscheidet.
Objektive
Mit dem Start der EOS-Reihe brach Canon radikal mit der Vergangenheit: Die neuen Kameras wiesen ein völlig neu gestaltetes Objektivbajonett auf, so dass die bis dahin produzierten Objektive (als FD-Objektive bezeichnet) an den EOS-Kameras nicht mehr verwendet werden konnten.
Die Objektive für die EOS-Kameras werden als EF-Objektive bezeichnet. Die Kommunikation zwischen Kamera und Objektiv erfolgt rein elektronisch, auch die Steuerung der Blende funktioniert durch einen elektromotorischen Antrieb im Objektiv.
Gerade die Qualität und die Masse an unterschiedlichen Objektiven (z. Z. 54 EF-Objektive von 14 mm bis 1200 mm) führte zu einer weiten Verbreitung im Presse- und Profibereich. Die EF-Objektive können sowohl an analogen Canon EOS-Kameras als auch an den digitalen Modellen genutzt werden.
Objektive der L-Klasse sind vor allem für professionelle Anwender konzipiert, da sie besonders aufwendig vergütete Linsenelemente besitzen und meist auch gegen Umwelteinflüsse (wie z.B. Sand und Spritzwasser) abgedichtet sind. Diese Objektive sind leicht an ihrem auffälligen roten Ring zu erkennen, wobei das L im Übrigen für "Luxury" steht.
Für digitale EOS-Kameras, deren Sensor kleiner ist als das Kleinbildformat, werden spezielle Objektive hergestellt, die diesem Umstand Rechnung tragen. Diese Objektive, die als EF-S-Objektive bezeichnet werden, können kompakter gebaut werden und ragen weiter in die Kamera hinein. Sie können an den EOS-Kameras 300D, 350D, 20D und 30D (Stand: Februar 2006) verwendet werden, nicht jedoch an den Modellen mit Vollformatsensor (1Ds, 5D) und nicht an Kameras, die zwar einen kleineren Sensor aufweisen, aber kein EF-S-Bajonett haben (D30, D60, 10D, 1D). An den Kameras mit EF-S-Bajonett können auch die herkömmlichen EF-Objektive verwendet werden, wobei sich die Brennweite der Objektive um den Faktor 1,6 verlängert (bei der EOS 1D Mark II um den Faktor 1,3).
Autofokus
Bei der Einführung der Autofokusobjektive im Jahre 1987 wurde von Canon nicht nur der Bajonettverschluss (ehemalige FD-Objektive) geändert, sondern auch der Autofokusmotor in das Objektiv verlegt. So besitzt nun jedes Objektiv einen eigenen Motor, der an die spezifischen Bedingungen des Objektivtyps angepasst ist. Dies ist zwar teurer, aber es können je nach Preisklasse des Objektives sowohl einfache und langsame Ringkernmotoren oder sehr schnelle, teure Motoren (USM, Ultraschallantrieb) als auch kräftige Motoren bei den lichtstarken Superteleobjektiven eingebaut werden.
Bildstabilisierung
In letzter Zeit kamen dann viele Objektive mit Bildstabilisator (Image Stabilizer) dazu. Im Gegensatz zu digitalen Spiegelreflexkameras von Konica Minolta wird bei Canon (wie bei Nikon) die Bildstabilisierung durch bewegliche Linsengruppen, die das Zittern oder Schwanken ausgleichen, erreicht. Bei Canon gibt es mehrere Generationen der Bildstabilisatoren. Während die älteren Generationen nicht für Stativbetrieb oder "Mitzieher" geeignet waren und ausgeschaltet werden mussten, können die neueren Version sogar bei Stativbetrieb (ggf. automatische Abschaltung) oder "Mitziehern" (manuelle Umschaltung in anderen Betriebsmodus) genutzt werden.