Mit der EOS-Serie (Electro-Optical System) bietet Canon eine Reihe von SLR-Kameras und dazu passende Wechselobjektive an.
Bei überarbeiteten Modellen (z.B. EOS 1N, EOS 1V) wurden die Zeichen n oder v als Erweiterungen benutzt, die Zeichen RS oder RT stehen für spezielle Ausführungen mit festen Spiegeln, von denen der Begriff "EOS" im Prinzip abstammt. In den USA wurden (und werden) die Einstiegsmodelle als EOS Rebel (DSLR: EOS Digital Rebel) und in Japan als EOS Kiss (DSLR: EOS Kiss Digital) verkauft.
Mit der Umstellung auf die Digitalmodelle der EOS D-Serie wurden die letztgenannten Benennungen weltweit angepasst, während die Unterscheidung in Rebel und Kiss auch bei den Digitalmodellen weitergeht. Die älteren FD-Objektive können nicht ohne weiteres auf dem neuen Bajonettverschluss der EOS-Kameras eingesetzt werden.
Canon bot zu diesem Zwecke kurz nach der Markteinführung des EF-Bajonetts zwei Adaptersysteme an, die nur über den professionellen Service von Canon verkauft werden konnten. Mit den EF-Objektiven können sowohl analoge Canon EOS-Kameras als auch digitale Modelle verwendet werden. Als 1987 Autofokus-Objektive eingeführt wurden, änderte Canon nicht nur den Objektivanschluss (früher FD-Objektive), sondern brachte auch den Autofokus-Motor in das Glas ein.
Bereits vor der Markteinführung des EF-Bajonettsystems hat Canon mit dem Modell A80 ein separates Auto-Fokussystem angeboten. Damals hatte Canon drei Spezial-AC-Objektive mit FD-Anschlüssen im Programm, deren Auto-Fokus nur mit der Canon C80 verwendet werden konnte. Kurz darauf kamen das EF-Bajonett und die EF-Objektive mit eingebautem AF-Motor auf den Markt, wodurch dieses Gerät veraltet ist.
Manche Geräte verfügten über einen autofokusgesteuerten Blick. Anders als digitale SLR-Kameras von Konica Minolta (heute: Sony Alpha), Olympus oder Peertax, stabilisiert Canon (wie Nikon und Panasonic Kompaktkameras) Bilder mit beweglichen Objektivgruppen im Gegenlicht. Bei Canon gibt es seit der Markteinführung von IS mehrere Generation von Stabilisatoren.
Abschaltautomatik ) oder "Mitziehen" (manuelle Umstellung auf eine andere Betriebsart). Die Konstruktion des EOS Systems basiert auf der Canon von Luigi Colani. Die Modelle EOS 3, EOS 30/30-V, EOS 5, EOS 50-E und EOS IX-E bieten das neuartige Eye Controlled Focussing (ECF) an:
Diese Funktion wurde nicht in die Digitalmodelle integriert. Mit der EOS-1V hat Canon 2010 die Fertigung von analogen Spiegelreflexkameras vollständig gestoppt. Als letzte neue Baureihen wurden 2004 die EOS 30-V und die 300X vorgestellt, die aber 2008 wieder vom Netz gingen. Als erste EOS-Kamera war die EOS 650 durch das innovative Autofokus-System gekennzeichnet, verfügte aber beileibe nicht über die technische Ausstattung der Canon T90 mit einem FD-Bajonett, das auch eine Mehrpunktmessung ermöglichte.
Heute ist diese Funktion nur noch in den Top-Digitalmodellen zu finden und wurde auch nur in analogen Systemen der Profi-Klasse eingesetzt. Nur ein Jahr vor der Einführung des EOS Systems war die neue Version der EOS Serie auf dem deutschen Markt. 1990, drei Jahre nach Einführung des EOS-Systems, hat Canon eine weitere Handkamera mit FD-Bajonett auf den Markt gebracht, die Canon T60, die von Cosina entwickelt wurde und auf ihrem eigenen CT-1 basiert.
Der EF-M (ohne "EOS") basiert auf der EOS 1000 (ohne LCD und eingebautem Blitz), hatte aber nur eine Fokussierungshilfe im Zielsucher statt eines Selbstfokus.