Per capire come funziona nello specifico uno scanner per diapositive bisogna prima descrivere il principio di funzionamento del dispositivo in sé, in quanto è analogo a quello dei comuni modello a letto piano per stampe fotografiche e documenti.
Questi ultimi infatti, alla pari degli scanner per diapositive, usano dei sensori ottici CCD per l'acquisizione delle immagini, i quali sono collocati lungo una matrice lineare la cui ampiezza corrisponde di solito a quella della finestra di acquisizione dello scanner, che in genere corrisponde a un formato di poco superiore a quello di un foglio A4.
I sensori sono posti su una triplice matrice di rilevazione, in modo da consentire la rilevazione dei tre colori RGB con un singolo passaggio. Durante la scansione, quindi, avviene il seguente processo: l'immagine da rilevare viene illuminata da una lampada in modo da campionarla, linea dopo linea, per la sua intera larghezza; ogni singola linea viene registrata dai sensori, che ricevono il riflesso della luce, rilevano le differenze di tensione e inviano le informazioni ai convertitori A/D (cioè analogico-digitale), i quali le trasformano in dati binari.
L'intero processo, in genere, richiede solo una frazione di secondo, di conseguenza la matrice lineare viene trascinata lungo tutta l'area dell'immagine e riesce ad acquisirne le informazioni in un lasso di tempo misurabile in secondi, la cui durata varia in base alla complessità e alla dimensione dell'immagine.
Lo scanner per diapositive adotta lo stesso principio ma con una differenza sostanziale dovuta al fatto che le pellicole fotografiche sono trasparenti; i sensori CCD della matrice lineare, quindi, invece della luce riflessa, devono rilevare l'immagine mediante la luce proiettata attraverso la stessa.
A differenza degli scanner piani abilitati esclusivamente alla rilevazione di stampe fotografiche e documenti, che dispongono della lampada soltanto all'interno del dispositivo, quelli abilitati anche alla funzionalità di scansione di diapositive e pellicole fotografiche sono dotati di una seconda lampada posizionata dentro il coperchio superiore, la quale si attiva quando il dispositivo viene impostato nella modalità di acquisizione per le pellicole.
A parte il metodo descritto, inoltre, esiste un ulteriore metodo di scansione delle diapositive basato su un procedimento ottico; in questo caso il dispositivo è molto più piccolo e compatto e al posto della matrice lineare con i sensori CCD è dotato di un sensore CMOS che acquisisce l'immagine “fotografandola”, esattamente come fanno i sensori CMOS delle fotocamere digitali.
Gli scanner di questo tipo hanno il pregio essere più economici, ma hanno anche una resa inferiore perché integrano sensori la cui risoluzione è inferiore rispetto a quella dei modelli a letto piano con sensori CCD.