Il cuore di ogni telecamera è il sensore, cioé il chip che converte le luce in cariche elettriche, per trasformarle poi in informazioni digitali. Il sensore può essere di tipo CCD (Charge-Coupled Device) o CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Cerchiamo di spiegare le basi delle due tecnologie in poche parole. Entrambi i sensori hanno come elemento base il fotodiodo, l'elemento fotosensibile che, colpito da un raggio di luce, genera una carica elettrica. Nel caso del sensore CCD, la carica elettrica viene trasferita attraverso pochi "nodi" di uscita, per essere poi covertita in voltaggio e uscire dal sensore come segnale analogico. Tutti i fotodiodi sono dedicati esclusivamente alla lettura della luce e l'uniformità dell segnale generato è alta - si tratta di una caratteristica importantissima ai fini della qualità dell'immagine.

In un sensore CMOS ogni fotodiodo è accompagnato da un covertitore che trasforma l'energia luminosa in voltaggio, e spesso anche amplificatori di segnale, riduttori di rumore e circuiti di digitalizzazione, cosicché il segnale in uscita dal sensore è in formato digitale. Questi altri circuiti intorno al fotodiodo riducono lo spazio dedicato alla cattura della luce. Inoltre, quando ogni fotodiodo effettua la propria conversione, l'uniformità del segnale è minore.

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Ognuna delle due tecnologie ha quindi punti di forza e di debolezza che le rendono più adatte per certe applicazioni e non altre. Le differenze principali possono essere così riassunte:
- il CCD crea un'immagine di alta qualità e basso livello di rumore, mentre il CMOS è più suscettibile al rumore
- il CCD consuma una grande quantità di energia, mentre il CMOS comsuma meno energia
- I sensori di tipo CCD sono più costosi dei CMOS
- i sensori CMOS hanno una maggiore complessità costruttiva dei CCD

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Sia i sensori CCD che CMOS possono offrire un'eccellente qualità dell'immagine se ben progettati.
I sensori CCD hanno finora rappresentato il punto di riferimento per le prestazioni in ambito fotografico, scientifico, applicazioni industriali che richiedevano la massima qualità dell'immagine possibile, anche a discapito delle dimesioni del sistema. I sensori CMOS offrono più integrazione (più funzioni all'interno del chip) minore dissipazione di energia e la possibilità di realizzare un sistema di minori dimensioni.

Gli sforzi dei progettisti di CMOS sono stati direzionati a raggiungere una più alta qualità dell'immagine, mentre i realizzatori di CCD hanno lavorato per ridurre il consumo energetico e le dimensioni dei pixel.

I sensori CMOS, che hanno subito tante implementazioni in questi ultimi anni, richiedono minori componenti e consumano meno energia, ma generalmente necessitano la presenza di un chip che ottimizzi la qualità dell'immagine, incrementando così il costo e riducendo il vantaggio sui consumi.