受光した光を電子信号に変える半導体素子。デジタルカメラにおいては、格子状に受光素子を配列したものを使用する。一般的な構造では、受光素子が受けた光を電荷に変え、その電荷を列単位でそのまま転送用素子に送る。その後、アンプにより増幅した後にA/Dコンバータでデジタルデータに変換する。CMOSでは、受けた受光素子がその場で増幅するが、この点がCCDは異なっている。

　CCDのメリットとしては、比較的古くから使用されてきたことにより技術的な蓄積があることで高画素化を図りやすいこと、同時に電荷を読み取るためCMOSのような動体撮影時のひずみが発生しないこと等があるが、高速性や省電力性、素子単位でデータ読み出しができる点ではCMOSが優れているため、デジタルカメラの最近の傾向としてはCMOSを用いるものが増えている。また、被写体の中に周囲より極端に明るい部分があると、明点から直線状に白トビとなる「スミア現象」が発生する場合がある。