圖像傳感器主要分為 CCD 圖像傳感器和 CMOS 圖像傳感器兩大類。CCD 和 CMOS都是利用感光二極管進行光電轉換，將圖像轉換為數字信號，但二者在感光二極管的周邊信號處理電路和感光單元產生的電信號的處理方式不同。CMOS（Complementary MetalOxide Semiconductor，互補金屬氧化物場效應管）技術作為后起之秀，從 90 年代開始被重視并獲得大量研發資源，逐步趕超 CCD（Charge-Coupled Device，電荷耦合器件），當前已經在圖像傳感器市場占據絕對的主導地位。
CMOS 傳感器實際上是一個高度集成的圖像系統。當外界光線照射到 CMOS 傳感器上的時候：（1）傳感器擁有的像素陣列會發生光電效應；（2）光電效應使得像素陣列上的每個像素單元產生對應外界色彩和亮度的電荷信號；（3）信號會被模數轉換電路轉換成數字圖像信號；（4）數字信號經過集成于同一芯片上的 ISP 處理后輸出。簡單來說，CMOS傳感器就像一組太陽能電池矩陣，每個像素就是矩陣中的一個電池，每個電池按照前方的亮度和色彩排布進行充電，之后統計每個電池的電量，就能得出對應的亮度和色彩，從而還原出現實的景象。
CMOS 圖像傳感器近年來增長迅速，已接近全面替代 CCD 傳感器。據 IC Insights 統計，2017 年 CMOS 傳感器銷售額占整個圖像傳感器銷售額比例為 89%（這一數字在 2007年僅為 54%），出貨量占圖像傳感器總出貨量的 81%。
