CCD محور اصلی دوربینهای دیجیتال است و جای شاتر و فیلم در دوربین های معمولی را می گیرد. این سنسور همتای الکترونیکی چشم انسان است. هر CCD متشکل از میلیونها سلول بنام فتوسایت یا فتودیود است. این سلولها در واقع سنسورهای حساس به نوری هستند که اطلاعات نوری را به شارژ الکتریکی تبدیل می‌نمایند. وقتی فتونهای نور وارد بدنه سیلیکونی فتوسایت می شود، انرژی کافی برای آزادسازی الکترونهایی که با بار منفی شارژ شده اند فراهم می گردد. هر چه نور بیشتری وارد فتوسایت شود، الکترونهای بیشتری آزاد خواهند شد. هر فتوسایت دارای یک اتصال الکتریکی است که وقتی ولتاژی به آن اعمال می شود، سیلیکون زیر آن پذیرای الکترونهای آزاد شده میگردد و همانند یک خازن عمل می کند. بنابر این هر فتوسایت دارای شارژی مختص به خود خواهد بود. هر چه این شارژ بیشتر باشد، پیکسل روشنتری ایجاد می شود. مرحله بعدی بازخوانی و ثبت اطلاعات نقاط است. وقتی که شارژ به این نقاط وارد و خارج می شود، اطلاعات درون آنها حذف می شود و از آنجایی که شارژ هر ردیف با ردیف دیگر کوپل می شود، مثل اینست که اطلاعات هر ردیف پشت ردیف قبلی چیده شود. سپس سیگنالها در حد امکان بدون نویز وارد تقویت کننده شده و سپس وارد ADC می شوند. فتوسایت های روی یک CCD فقط به نور حساسیت نشان می دهند، نه به رنگ. رنگ با استفاده از فیلترهای قرمز – سبز و آبی که روی هر پیکسل گذارده شده است تعیین میگردد. برای اینکه CCD از چشم انسان تقلید کند، نسبت فیلترهای سبز دو برابر فیلترهای قرمز و آبی است. چون چشم انسان به رنگهای زرد و سبز حساس تر است. چون هر پیکسل تنها یک رنگ را شناسایی می کند، رنگ واقعی با استفاده از متوسط گیری شدت نور اطراف پیکسل، ایجاد می شود. فوجی فیلم در طراحی CCD بجای استفاده از آرایش مربعی رایج برای فتوسایتها، از فتوسایتهای کاملا متفاوت هشت ضلعی بزرگتری که در ردیفهایی با زاویه 45 درجه مرتب شده اند استفاده کرده است. با این کار مشکل نویزهای سیگنال که برای فشردگی فتوسایتها بر روی CCD محدودیت ایجاد می کرد حل شده است. همچنین رنگهایی واقعی تر با محدوده دینامیکی وسیعتر و حساسیت بالاتر به نور به دست می آید که نتیجه آن عکسهای دیجیتالی شارپ تر و با رنگهای جذاب تر است.