对海上航行的船舶来说，灯塔在晚上能给他们指引正确的航向，18到19世纪，灯塔灯光仍然是光线较为昏暗的油灯，甚至蜡烛燃烧时的光芒，因此为了保证灯光的亮度和射程，就要用透镜把光线汇聚起来，这样才能照得更远，尽管当时已经有了凹面反射镜，但是聚光的效果仍然不是很理想，因此就有人想到应当把凸透镜也装到灯塔上
但是按照灯塔灯光的照明需求，在那个年代，传统凸透镜必须做得非常大，用于制造凸透镜的玻璃，自然是体积越大，重量也越重，按照玻璃的密度，如果是一面直径一米的圆形凸透镜，按传统工艺铸造完成后，重量将至少有100-200公斤！因此，如果按照灯塔的需求，灯塔需要的单组透镜将有好几吨重，因为灯塔通常都不是一面透镜，而是多面透镜在一起，而灯塔需要的透镜当时直径都在两米以上，所以每面凸透镜重量差不多至少一吨，而这么重的东西，当时想把它吊运到灯塔顶部，几乎是不可能的！
然而菲涅尔透镜发明后，情况就大不一样了：
首先菲涅尔透镜工艺较为简单，由于采用铸造工艺，可以一次成型，不必事后过分追求精加工
第二是由于采用同传统凸透镜不同的结构，所以菲涅尔透镜的重量大为减轻，与同等直径的凸透镜相比，菲涅尔透镜的重量只有相同直径凸透镜的1/5到1/10
第三次是降低成本，由于只需要传统凸透镜1/5到1/10的材料，所以生产成本也大幅下降，相对来说更加经济
第四是保持原有的聚光效能，既能做到将光线汇聚起来，同时又不对光线造成损耗，所以，菲涅尔透镜诞生后，就被生产灯具的厂商看中，这也使在灯塔上装透镜，用于聚光提高射程成为可能！
所以老式的航标灯塔，只要是安装透镜的，大部分都是这种菲涅尔透镜，比如浙江嵊泗，1870年由英国人承建的花鸟山灯塔，顶部塔灯安装着亚洲最大的菲涅尔透镜，透镜直径达1.84米，整个灯具重量差不多近10吨，高近6米

不过后来随着科技的发展，灯塔用的灯具也从蜡烛，油灯，逐渐变成了电灯，灯光也越来越亮，所以透镜也就越造越小，比如同样装备菲涅尔透镜的镆铘岛灯塔透镜直径只有一米多，而1976年建成的位于天津港口外的大沽灯塔，透镜只有50厘米！

进一步研究表明，只要材料是透明的，表面不一定要是球面，做成类似的一圈圈螺纹形状，同样能起到效果；于是平面菲涅尔透镜应运而生，而且相对于球面菲涅尔透镜，平面菲涅尔透镜体积更小，生产，储运，以及使用相对于前者更方便，所以使用的范围更广
球面菲涅尔透镜，由于每个“阶梯”的“高度”是相同的，而另外一面则是从内到外逐渐变陡的，所以螺纹间距是从内到外逐渐缩小的；而平面菲涅尔透镜，是在平面铸造出一圈圈的螺纹形状，所以各圈螺纹的间距是相同的

实际上，不管是玻璃还是塑料等其它材料，也不管它是柔性或者刚性材料，只要基本符合要求，都可以制成菲涅尔透镜
不过，塑料在实际使用中，相对于玻璃容易氧化，从而在表面起“雾”变得浑浊不清，所以在灯塔灯器中，使用的菲涅尔透镜仍然是石英玻璃制作的
上世纪90年代开始，我国新建的航标灯塔，开始采用新型的透镜灯器，而这类透镜灯器上安装的就是平面菲涅尔透镜，他是将多个平面菲涅尔透镜围在一起，围成一个正多边形，灯泡位于正中间，灯光向四面八方发出，通过灯器旋转，形成我们常见的灯塔脉冲闪光，通胀常见的有六面，八面以及十面透镜的灯器，其中又以六面的应用最多
洛迦山灯塔使用的PRB-46型八面平面菲涅尔透镜式灯器（图二）
国产IMA-800型六面平面菲涅尔透镜式灯器（图四）

还有照相机的闪光灯，实际上它的透镜也是菲涅尔透镜，原理基本相同，只不过由于灯管是条状的，所以表面不是一圈圈的螺纹，而是一条条的横纹
如果把这种菲涅尔透镜围成一个圆柱形，看上去就像一面鼓，所以又叫鼓形透镜，船舶的左右舷示位灯，以及部分小型航标，甚至部分灯塔，使用的就是这种透镜

比如青岛团岛灯塔的主灯，使用的就是这种鼓形透镜，灯光是电路控制发出的脉冲闪光

菲涅尔透镜的聚光效果非常好，所以能吸收聚集的能量也非常高，据说有人做过实验，在晴天直射阳光的作用下，照射在透镜上的阳光，经过汇聚，居然能熔化一块铁！（铁矿石的熔点是1535℃）因此在白天，直射阳光照在灯塔的透镜上面，汇聚的阳光能够直接“烧爆”中间的灯泡，所以灯塔顶部的灯光室都挂有窗帘，只要天亮了，就把灯光熄灭，窗帘拉起来，不让阳光照进来，起到保护灯泡的目的
其实，菲涅尔透镜不止应用在航海中，比如国内的铁路信号，信号灯用的就是菲涅尔透镜！