撮像素子の働きは、被写体からの光線をレンズなどの光学系によって撮像素子の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換することである。
原理と構造.
CCDはMOSキャパシタを近接して並べた構造が基本である。CCDはMOS構造半導体素子の一種で、シリコン基板表面の酸化膜上に多数の電極を設け、MOS構造の各電極に隣同士で異なる電圧を与えることにより（電位の井戸）を作り出し、これを利用して半導体中で電荷を保持・転送できるようにしたものである。
各電極に加える電圧を適切に制御することにより各素子の電荷が隣の素子にいっせいに転送される。これにより各素子が保持する電荷をバケツリレー式に順次外部に取り出すことができる。ちょうどデジタル回路のパラレル=シリアルシフトレジスタと同じ動作であり、アナログ量を扱えるシフトレジスタとも言われる。この性質を利用して一列の端から入力した電荷を素子数分の転送回数に相当する遅延を持たせて反対側の端から取り出せば、遅延線（ディレイライン）として動作させることができ、前述のようにこのようなCCDの機能の利用法はイメージセンサ以外にもいろいろある。
一次元イメージセンサ.
二次元イメージセンサ.
エリアイメージセンサともいい、格子状その他の配置で平面状に敷き詰めたものである。CCDと受光素子の配列によりいくつかの構造がある。
インターライン型.
二次元イメージセンサの中でもインターライン型CCDイメージセンサは、一般的なビデオカメラやデジタルカメラで多用される。
これによりすべての全エリアの画素が順次走査されたことになる。
その他の型.
背面照射型CCDは読み出し回路が受光部の反対側にあるため、受光面積を広くすることが出来、同面積のチップに比べ感度が高い。しかし、背面照射のためにシリコン基板層を削り落とすことにより熱容量が大幅に低下し、暗電流による発熱が増加する。これによる熱ノイズの影響を抑えるためには何らかの冷却装置が必要となり、撮影機器の小型低価格化の大きな障害となっている。
歴史.
製造.