图像传感器是一种半导体，可以通过提取通过镜头捕获的光作为每个像素的电信号来捕获物体的图像。

CMOS图像传感器的原理发明于20世纪60年代末。然而，直到20世纪90年代，半导体微型化技术变得更加成熟，它才投入实际应用。目前，数码相机和手机中安装的图像传感器大多数是CCD（电荷耦合器件）图像传感器或CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器。
两者都是相当于“电子眼”的半导体，共同使用光电二极管，但制造工艺和信号读出方法不同。最初，具有出色灵敏度和图像质量的 CCD 图像传感器最受欢迎，但由于 CMOS 图像传感器的各种改进，出货量在 2004 年发生了逆转。

CCD图像传感器采用的方法是依次向电极施加电压，以中继方式传输电荷，最后将其放大。换句话说，这是一种将每个像素的每个元件所保持的电荷以桶旅方式顺序提取到外部的方法。
相比之下，在 CMOS 图像传感器中，每个像素都由光电二极管和使用 CMOS 晶体管的开关组成，该开关放大每个像素的信号。此外，排列成网格的每个光电二极管都附有一个开关，通过依次切换这些开关来直接读出每个像素，从而实现高速传输。另外，通过为每个单位单元设置放大器，具有抑制因读出光转换电信号而产生电噪声的特性。

CMOS 图像传感器的优点是制造成本比 CCD 图像传感器便宜，因为它们可以使用通用半导体制造设备。此外，与具有高压模拟电路的CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器的元件更小，功耗更低，并且原则上具有不会造成拖影（在明亮拍摄条件下出现的垂直光条纹）或晕染（屏幕因强光而呈现白色的现象）的优点。此外，由于CMOS图像传感器可以在同一制造工艺中集成逻辑电路，因此已经对片上图像处理电路在图像识别装置和人工视觉装置中的应用进行了研究，并且其中一些已经投入实际应用。