Принцип коллиматорного прицела состоит в том, что изображение прицельной марки формируется параллельными лучами света, полностью отражаемыми линзой коллиматора в глаз стрелка. Благодаря этому, коллиматорные прицелы упрощают и ускоряют прицеливание, поскольку при этом этом необходимо совместить только прицельную марку и цель (в отличие от открытых прицельных приспособлений, где нужно совместить сразу 3 точки). Это позволяет применять коллиматорный прицел для гладкоствольного оружия (например ИЖ-27, МР-153, Сайга и другие) при стрельбе по летящей или быстро перемещающейся цели. Впрочем, применение коллиматорного прицела для пневматики также упрощает и ускоряет прицеливание.
Основной недостаток коллиматорных прицелов как вида в целом – отсутствие увеличения, что не позволяет вести прицельный огонь на дистанциях свыше 150-200 метров.