Prinsip kerjanya sama di kedua sistem.
Cahaya membuat elektron dalam silikon 'bergoyang-goyang' dan silikon tergores sedemikian rupa sehingga goncangan membuat elektron-elektron tersebut bergerak ke arah yang sama. Proses ini sama seperti yang terjadi pada panel surya.
Ketika gambar 'dibaca' dari sensor, setiap piksel memiliki muatan yang diukur (bagaimana ini terjadi berbeda antara keduanya) menggunakan konverter analog> digital (AD) dan nilai-nilai tersebut mewakili tingkat cahaya yang membentuk gambar.
Yang membedakan CCD dan CMOS adalah bahwa bahan dan konstruksinya berbeda. Itu memiliki efek knock-on pada bagaimana mereka digunakan dalam praktik dalam fotografi. Sensor CMOS dapat dipanggang di hampir semua pengecoran chip di mana CCD membutuhkan proses VLSI khusus yang hanya dapat membuat chip CCD.
Kedua sistem memiliki sifat-sifat yang memberi mereka beberapa keuntungan di atas kertas. Kecuali beberapa tugas tertentu (astrophotography misalnya) sulit untuk mengatakan bahwa saat ini salah satu sebenarnya lebih baik daripada yang lain. Sensor CMOS lebih murah / lebih mudah diproduksi, manfaat lebih mudah dari kemajuan lain dalam pembuatan chip, memungkinkan pembacaan terjadi secara paralel dan menggunakan lebih sedikit daya. CCD meninggalkan lebih banyak area yang tersedia untuk photosite dan karakteristik noise yang lebih baik tetapi harus membaca baris demi baris yang memperlambat pemrosesan. Saat ini kemajuan chip berarti CMOS memiliki keunggulan dalam fotografi saat ini dan kemungkinan untuk saat ini.