La photographie numérique a remplacé le film photosensible par le capteur photosensible. Le but d’un capteur est de convertir la lumière (photons) en signal électrique (électrons). Pour cela les capteurs des appareils photographiques possèdent des cellules photosensibles appelées photodiodes. Dans les limites de la saturation pour les hautes lumières et du bruit de fond pour une faible lumière, une photodiode transforme chaque photon frappant sa zone en électron. 
Ces capteurs possèdent une meilleure sensibilité à la lumière et sont utilisés dans les caméras ou recommandés dans le cas de photographies nocturnes. Ils sont aussi plus complexes à mettre en oeuvre et coûtent plus cher que les CMOS. Un phénomène de traînage (smear) est susceptible de se produire lorsqu’un objet très clair (par exemple les rayons du soleil) est présent dans une scène. Il en résulte des traînées verticales sur le cliché.
La sensibilité de ce type de capteur reste encore faible ce qui peut se manifester par une image foncée ou par l’apparition de grains (bruit). Leur coût et leur consommation d’énergie sont plus faible que pour les capteurs CCD. Cependant ils restent plus lent en transfert d’informations.
Finalement, la principale différence entre un capteur CCD et un capteur CMOS est la nature du signal sortant d’un photosite. Pour le CCD il s’agit de charges électriques et pour le CMOS il s’agit déjà d’un signal sous forme numérique.
En résumé, les capteurs CCD sont gourmands en énergie mais restituent une image de grande qualité alors que les capteurs CMOS sont moins chers, plus petits mais bien plus sujets à générer du bruit (le bruit est défini comme l’aspect granuleux ou l’apparition de pixels multicolores dans les parties sombres d’une photographie)
Sensibilité des capteurs
Alors qu’en photographie argentique la valeur ISO est déterminée par le choix d’une pellicule, en photographie numérique, la valeur ISO peut être directement indiquée par le photographe sur le boîtier photographique. En photographie numérique, la sensibilité peut être changée d’une photographie à l’autre (en photographie argentique chaque film à une sensibilité donné et une fois le film chargé dans l’appareil il est impossible de changer la sensibilité). La valeur de 400 ISO indiquée sur un appareil photographique numérique sera considérée comme équivalente à la sensibilité d’un film argentique de 400 ISO.
