我们知道在按下快门释放钮到快门开启之间，由于反光镜上翻而造成的时滞约为1/15s。若采用连续AF方式来拍摄动体时，其AF系统在全按下快门释放钮后就停止了工作，如果被摄体的运动速度不高，这点时滞尚可忽略不计；但对于运动速度较高、而且运动方向与镜头轴线方向一致的运动物体时，就有可能因为这1/15s的时滞而偏离焦点，造成焦点不实。例如站在冲刺终点处拍摄百米短跑的运动员时，假设运动员的成绩是12s，那么他(她)在1/15s内跑过的距离约为0.56m，也就是说，刚按下快门释放钮到实际曝光之间，运动员移动了0.56m，如果用大光圈拍摄时，因景深不够，就会得到一张对焦不准的照片。如用300mm的镜头，使用f/4的光圈，对焦距离为10m时，前后清晰的距离约从9.89m至10.1m，景深只有0.12m。
从前面的介绍中得知，无论照相机在单次AF或连续AF方式下，由于反光镜上翻，AF系统因无法接收到必要的检测信号故停止了工作。因此，无论照相机的AF系统如何好，灵敏度和AF速度如何高，只要是采用前面所介绍的AF方式，都无法解决这一问题。焦点预测AF方式就是专为解决这一问题而产生的。该方式由Minolta首创，第一次出现在其Dynax 7000i上。这是第二代AF单反机的典型特征之一，目前这类系统已经成为AF SLR的标准方式了。
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焦点预测AF方式示意图
在(a)中，当全按下快门释放钮时，照相机已经计算出动体在曝光时刻将到达的位置；
在(b)中，在反光镜上翻过程中，AF系统仍在工作，继续转动镜头使镜头焦点到达预定的位置；
在图(c)中，快门帘幕开启的瞬间，动体正好到达预定的位置。这样就保证了焦点准确。 |
最早出现的焦点预测AF方式都是每次测量动体的两点距离(即两点测距法)，只能测量出动体的平均速度，如Minolta Dynax 7000i和Nikon F4。而EOS EOS-1更进一步，它每次测量动体的三点距离(即三点测距法)，从而还能测量出动体的平均加速度，使焦点预测更为准确。
焦点预测AF方式大多数是与连续AF方式联用，即带焦点预测的连续AF方式，但也有一些照相机是与单次AF联用的，如Minolta Dynax 3000i和Dynax 5000i，即带焦点预测的单次AF方式；有些照相机是在连续AF方式下可带焦点预测，而在单次AF方式下则不带焦点预测。
有些文章和书籍将"焦点预测AF"(Focus prediction或Predictive focus Control)译成"跟(追)踪式AF"，这种说法使人难免会与"连续AF"相联系，并不能完整地表达其内在涵义；实际上这种译法是从Nikon AF SLR的说明书中直译过来的(Focus Tracking)，因为焦点预测是首先由MInolta创造，Canon更进一步发展。Minolta称之为"预测焦点控制"，Canon则叫做"焦点预测"，作为大公司的Nikon，自然不能拾人牙慧，而且当时的Nikon F4上的焦点预测AF方式比较特别，要与连续进片方式合用才能起作用，使用起来就不如Minolta和Canon的方便。有的则译成"预兆式AF"，还是能比较贴切的。
因为从其工作原理来看，在反光镜上翻的过程中，照相机内AF检测模块已经不能检测到被摄体所处的位置，也就无从"跟(追)踪"了。照相机只是根据反光镜上翻前那一时刻测量到的被摄体的运动速度来"预测"在快门开启时刻，被摄体将到达的位置，并相应地调整镜头上的焦点。所谓"预测"的结果，可以是准确的，也可能不是准确的。对于两点式测距的"焦点预测AF"而言，如果在反光镜上翻的过程中，被摄体是作加速运动的，它所基于平均速度而作出的预测也许是不准确的；对于三点式测距的而言，已将加速度的因素考虑了进来，因而预测的精度提高，但也未必完全准确，比如说被摄体突然改向等，所以只能是"预测"或"预兆"，至于是否准确，则要视实际情况而定了。所以Nikon F4在测出动体的速度不断变化时，干脆就自动取消了焦点预测，听其自然算了。
上述的曝光延迟并不是单反机所特有的问题，在袖珍相机也存在着类似的延迟，所以也有些袖珍相机开如装入焦点预测功能。最早具有焦点预测的袖珍相机是尼康的TWZOOM 105。
如果按"代"数来分，无论是两点式或三点式，上述的均属"第一代"焦点预测方式。这类方式的特点是只能预测出运动方向与镜头轴线方向一致的动体的位置。当动体的运动方向与镜头方向成一夹角，而且该夹角比较大时(趋向于与镜头轴线垂直)时，这种预测方式是无法预测出其焦点位置的。其原因在于采用的测距组件的组数少，因此AF区域比较小，当动体横斜过镜头时，如不及时调整镜头的瞄准方向，被摄体一下就跑出了AF区域外，预测的依据已不复存在，因而造成预测失效。由于只能预测出一条轴线方向上的焦点，从空间几何学的观点来讲，属于"一维焦点预测"。
Minolta Dynax 7xi首次采用了四组测距组件，所以AF区域特别宽，动体不容易跑到AF区域之外，因而解决了"一维焦点预测"方式的不足，能预测不同运动方向动体的焦点，所以Minolta称其为"多维焦点预测"(Multi-dimensional predictive focus control)。这是第三代AF单反机 (也是第五代单反机)的典型特征之一。其工作方式见下图，表明多维焦点预测AF方式能预测多个方向移动物体的焦点。
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多维焦点预测AF方式示意图 |
前面所述的焦点预测方式均在快门开启曝光的那一瞬间即告结束，即所预测的时间范围是从反光镜开始上翻到快门帘幕开启时刻止。但仔细分析一下，在拍摄动体时的曝光过程中，被摄体仍在运动，如果快门速度比较低，如1/30s或1/15s，由于镜头焦点定在快门帘幕开启时的位置，在曝光过程中，其焦点位置是固定不变的，仍有可能出现被摄体模糊的现象，所以现在的焦点预测AF方式并不是完美无缺的。因此，从逻辑上讲，焦点预测再往下发展，则应该能预测到曝光刚结束那一瞬间，动体所处的位置，即在曝光过程中，镜头仍在不断地调整对焦距离。此时要将快门速度考虑进去，所以还要和曝光系统更紧密地配合工作。遗憾的是，目前仍没有这类相机出现。
