CCD'ler ışık algılamaya imkan veren tek teknoloji olmasa da, CCD görüntü sensörleri, yüksek kaliteli görüntü verilerinin gerekli olduğu profesyonel, tıbbi ve bilimsel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Tüketici ve profesyonel dijital kameralar gibi daha az kalite talepleri olan uygulamalarda genellikle CMOS sensörler (tamamlayıcı MOS sensörleri) olarak da bilinen aktif piksel sensörü'ler kullanılır. Ancak CCD'lerin erken dönemde sahip olduğu büyük kalite avantajı zamanla azaldı ve 2010'ların sonlarından bu yana CMOS sensörleri, CCD görüntü sensörlerinin yerini büyük ölçüde veya tamamen değiştirmiş olan baskın teknolojidir.

Dijital fotoğraf makineleri ve video kameralarda ışığa duyarlı yüzey olarak iş görür. Bir tabakanın üstüne dizilmiş ışığa duyarlı foto diyotlardan oluşur. Bunlar, düşen ışığı elektrik gerilimine çevirir. Ne kadar aydınlık olursa ışık hücresinde (fotosel) biriken gerilim de o kadar yüksek olur. Matriks gerilim, bir analog-dijital çevirici (ADC) ve işlemci vasıtası ile resme çevrilir.

CCD algılayıcı teknolojisi, CMOS teknolojisinden daha eskidir. CMOS teknolojisi, daha az enerji tükettiği ve daha ucuz olduğu için pek çok fotoğraf makinesi üreticisi, özellikle orta format makine üreticileri tarafından tercih edilir. CCD sensörlerin ise yüksek kalite olanları PhaseOne, Hasselblad, Leica, Mamiya gibi Büyük Format fotoğraf makinesi üreticileri tarafından tercih edilir. Bunun sebebi CMOS sensörün büyük formatlar için yetersiz oluşudur.

CCD sensörler, CMOS sensörlere göre daha iyi ışık alır, buna karşılık çok aydınlık veya doğrudan objektife ışık giren ortamlarda zaaf gösterirler. CCD sensörler profesyonel çekimler için, CMOS sensörler ise aktüel çekimler ve meraklılar için daha uygundur.