La película fotográfica es una tira o lámina de base de película transparente recubierta por un lado con una emulsión de gelatina que contiene cristales microscópicos de haluro de plata sensibles a la luz. Los tamaños y otras características de los cristales determinan la sensibilidad, el contraste y la resolución de la película. La emulsión se oscurecerá gradualmente si se deja expuesta a la luz, pero el proceso es demasiado lento e incompleto para ser de utilidad práctica. En cambio, se usa una exposición muy corta a la imagen formada por la lente de una cámara para producir solo un cambio químico muy leve, proporcional a la cantidad de luz absorbida por cada cristal. Esto crea una imagen latente invisible en la emulsión, que puede convertirse químicamente en una fotografía visible. Además de la luz visible, todas las películas son sensibles a la luz ultravioleta, los rayos X, los rayos gamma y las partículas de alta energía. Los cristales de haluro de plata no modificados son sensibles solo a la parte azul del espectro visible, lo que produce representaciones de aspecto poco natural de algunos sujetos coloreados. Este problema se resolvió con el descubrimiento de que ciertos tintes, llamados tintes sensibilizantes, cuando se adsorbían en los cristales de haluro de plata, los hacían responder también a otros colores. Primero se desarrollaron películas ortocromáticas (sensibles al azul y al verde) y finalmente pancromáticas (sensibles a todos los colores visibles). La película pancromática reproduce todos los colores en tonos de gris que coinciden aproximadamente con su brillo subjetivo. Mediante técnicas similares, las películas para fines especiales pueden hacerse sensibles a la región infrarroja (IR) del espectro. En las películas fotográficas en blanco y negro, suele haber una capa de cristales de haluro de plata. Cuando se revelan los granos de haluro de plata expuestos, los cristales de haluro de plata se convierten en plata metálica, que bloquea la luz y aparece como la parte negra del negativo de la película. La película de color tiene al menos tres capas sensibles, que incorporan diferentes combinaciones de tintes sensibilizantes. Por lo general, la capa sensible al azul está en la parte superior, seguida de una capa de filtro amarilla para evitar que la luz azul restante afecte a las capas inferiores. Luego viene una capa sensible al verde y al azul, y una capa sensible al rojo y al azul, que registran las imágenes verde y roja respectivamente. Durante el revelado, los cristales de haluro de plata expuestos se convierten en plata metálica, al igual que con la película en blanco y negro. Pero en una película de color, los subproductos de la reacción de revelado se combinan simultáneamente con sustancias químicas conocidas como acopladores de color que se incluyen en la propia película o en la solución de revelado para formar tintes de colores. Debido a que los subproductos se crean en proporción directa a la cantidad de exposición y revelado, las nubes de tinte formadas también están en proporción a la exposición y el revelado. Después del revelado, la plata se vuelve a convertir en cristales de haluro de plata en el paso de blanqueo. Se elimina de la película durante el proceso de fijación de la imagen en la película con una solución de tiosulfato de amonio o tiosulfato de sodio (hipo o fijador). La fijación deja atrás solo los tintes de color formados, que se combinan para formar la imagen visible coloreada. Las películas de color posteriores, como Kodacolor II, tienen hasta 12 capas de emulsión, con más de 20 productos químicos diferentes en cada capa. La película fotográfica y el material de película tienden a ser similares en composición y velocidad, pero a menudo no en otros parámetros como el tamaño y la duración del cuadro. El papel fotográfico de haluro de plata también es similar a la película fotográfica.

Hannibal Williston Goodwin (21 de abril de 1822 - 31 de diciembre de 1900), patentó un método para hacer un rollo de película transparente y flexible a partir de una base de película de nitrocelulosa, que se utilizó en el Kinetoscopio de Thomas Edison, una de las primeras máquinas para ver películas.