CCD（電荷耦合器件）的感光原理主要涉及光信號的採集和轉換。
當光線從相機鏡頭投射到CCD上時，CCD上的光電二極體受到光線激發，釋放出電荷。這些電荷（電信號）的產生與光線的強弱和明暗程度有關。每個像素點對應一個電荷感測器，能夠記錄下對應的光強度信息。
CCD內部，每個像素點包含一個光敏物質和一些電子設備，通過電極相連，沿著行和列分布。當光線照射到CCD上，光敏元件吸收光子，將其轉化為電子並存儲在電荷感測器中。然後，通過電場力的作用，定期激勵行電極和列電極，將產生的電子從每個像素按順序傳輸到下一個像素，並在CCD輸出端讀取出來。
這些電信號最初是模擬信號，但因為太微弱且在傳輸過程中會產生電壓損耗，所以需要通過放大器進行放大處理。放大後的電信號隨後被模數轉換器（A/D）轉換為數位訊號。這個轉換過程中，信號的大小與電信號的強度（即電壓的高低）成正比。這些數位訊號其實就是圖像的數據。
最後，這些數位訊號還會經過數位訊號處理器（DSP）進行進一步的處理，如色彩校正和白平衡處理等，以生成最終的圖像檔案。