CMOS是在数字照相机上使用最广泛的影像传感器。其原理是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带-电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

CMOS本来是计算机系统内的一种重要芯片，它可保存系统引导所需的大量资料。在20世纪70年代初，有人发现，将CMOS引入半导体光敏二极管后也可作为一种感光传感器。

CMOS利用感光二极管进行光电转换，尔后将图像转换为数字数据。在CMOS中，每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。CMOS不需要外围驱动电路，它是将光电二极管、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换器、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上，而且制造加工只需采用半导体厂家生产集成电路的流程即可，制造成本较低。另外，CMOS的感光灵敏度要优于CCD，在外界光线较弱的情况下噪点控制能力更好。

CMOS本身不能分辨色彩，故需叠加滤色镜使之得以识别被摄景物中的色彩差异。