目前在LED透鏡應用中，全反射杯形LED透鏡是比較常見的一種透鏡。有不少人對它的工作原理還是比較陌生，以下對其光路工作原理進行簡單說明。
       全反射杯形LED 透鏡內部結構實際上是通過兩部份來完成的： LED正前方的光線是通過LED透鏡內部的小曲面以穿透的方式聚光； 超出小曲面直徑外的側光是通過透鏡的反射面來收集光線，以反射的方式聚光。 如何將透鏡這兩部份光線投射出去所形成的光斑應盡量重疊成一個光斑，是設計的重點。
       光線經過穿透面所外移時，這部份光線的聚光角度會變小，這時LED前方一部份光線將會超出穿透的曲面而跑向曲面直徑外再進行反射，這時如果反射面不變，有一部份光線將又從超出反射面之外跑走投射出去，這部份光線通俗叫雜光或余光。 穿透面的曲面系數、與LED的距離將是對LED正前方的聚光角度產生變化；反射面的曲面系數以及直徑（面積）大小是對LED側面光線的聚光角度以及光線的利用率產生影響；因此穿透聚光和反射聚光是需要通過電腦模擬設計來完成。
       當反射面直徑擴大，相當于反射面面積增大，雖然可以提升透鏡的反射效率，但此時LED透鏡的體積也相應增大了，體積大所帶來的影響：用料多，注塑時間長、縮水率增加、成本上升、中心厚度增加、光損增加等等。鏡面全反射杯形LED透鏡比較適合用在45度以下的聚光設計，當然也可以在杯形透鏡的基礎上改變透鏡表面如：凹面、磨砂面、矩陣面、橫紋面等等，可根據不同的透鏡面得到不同效果的光斑如：漫射光斑、矩形光斑、橢圓形光斑等等。