W domu we Freshwater urządziła ciemnię i studio fotograficzne.
Wkrótce wykonała portret Annie Philpot, który uznała za swój pierwszy sukcesWysyłała go ojcu modelki z notką: My first perfect success in the complete Photograph owing greatly to the docility & sweetness of my best & fairest sitter. Za: C. Ford, Julia Margaret Cameron [hasło w:] Encyclopedia of nineteenth-century photography, red. J. Hannavy, New York 2008, s. 259.. Zajęła się wykonywaniem portretów znaczących postaci, m.in. Charlesa Darwina, Alfreda Tennysona, George’a Fredericka Wattsa, Johna Herschela. Swoich modeli Cameron ukazywała na ciemnym tle i w dużych zbliżeniach (pokazywała wyłącznie głowę i ramiona, resztę ciała spowijając ciemnymi szatami). Jej fotografie są bogate w efekty światłocieniowe, uzyskiwane zazwyczaj przy pomocy bocznego lub górnego światła. Fotografowała także znane kobiety, takie jak Marianne North, Marie Spartali, Christina Rossetti i Anne Thackeray, ale większość modelek było po prostu jej znajomymi, służącymi czy krewnymi. Szczególnie chętnie fotografowała młode kobiety o długich włosach i „prerafaelickiej” urodzie. Jej dwie ulubione modelki, Mary Ann Hillier i Mary Ryan, były jej służącymi. Julia Jackson (matka Virginii Woolf), która kilkakrotnie pojawia się na fotografiach Cameron, była jej siostrzenicą.