冷却CCDカメラ
天体観測(天文台や研究機関のみならず、数十万円で購入できる製品がハイアマチュア向けに販売されている)・顕微鏡撮影(特に、微弱な蛍光を扱う場合)・医療用レントゲン撮影(高感度で観測できると放射線被曝を抑えられるメリットがある)・分光測定装置など、特に高感度・長時間露光が要求される目的に使用される。
目的によって、可視光観測用・赤外線観測用・紫外線観測用・X線観測用のものなどが用意されている。可視光観測用のものでは、モノクロ画像を得るものとカラー画像を得るものが存在する。但し、モノクロ用のものであっても、カラーフィルタを併用して撮像したのちカラー合成を行うことによってカラー画像が得られるものがある。
ダイナミックレンジが銀塩フィルムよりも大きいため、天体観測に使用した場合、都市部の光害のある地域でも星雲等の微光天体の撮像が可能である。
ハロゲン化銀に比べ量子効率が高い為、より高感度である。
生物学の分野では、特定の遺伝子の発現や生理現象により発光するように遺伝子組み換えを行なった生物を用いて生理現象の解析を行なう発光レポーター法という手法があるが、このとき生じる光は非常に弱いため、この観察に冷却CCDが用いられる。
なお、携行型地対空ミサイルには、誘導用の赤外線シーカーの冷却用に液体窒素を充填するものが存在していた。