Et CCD-kamera er enhver type digitalkamera med en opladningskoblet enhed (CCD) billedsensor. Dette inkluderer langt de fleste forbrugere og professionelle stillkameraer, videokameraer, sikkerhedskameraer, mobiltelefonkameraer og medicinske kameraer. CCD'er er meget effektive og fanger normalt ca. 70 procent af indfaldende lys i modsætning til fotografiske film, der kun svarer til cirka to procent af indfaldende lys. CCD'er er også følsomme over for infrarødt lys, hvilket gør dem ideelle til nattesynsovervågningskameraer og astronomiapplikationer. Mens nogle kameraer bruger en komplementær metal-oxide semiconductor (CMOS) billedsensor, er CCD den mest almindelige type.
De fleste CCD-kameraer bruger en enkelt opladet koblet enhed til at indsamle billeddata, uanset om kameraet er designet til monokromatisk, farve eller infrarød betjening. I dette tilfælde kommer lys ind gennem linsen, filtreres og fokuseres derefter på overfladen af et enkelt fotoelektrisk billedsensorarray. Mange professionelle videokameraer, kendt som "tre-CCD" eller "tre-chip" kameraer, indeholder tre CCD-arrays. Med disse er det indkommende lys delt af en prisma til dets røde, grønne og blå komponenter, der hver især er fokuseret på sin egen CCD-sensor. Dette forbedrer farveseparering og øger lysfølsomheden, hvilket resulterer i en mere nøjagtig farveskyggning generelt og mere detaljeret i situationer med lavere lys.
Faxmaskiner, scannere og andre typer af lineære-scanning kameraer bruger en en-dimensionel CCD-billedsensor til at indsamle data, flytte enten sensoren eller objektet, der scannes for at fange hele billedet. Hver anden type CCD-kamera bruger en fast todimensionel areamatrix. CCD-sensoren er en række koblede, fotoaktive kondensatorer, der bygger opladninger baseret på intensiteten, varigheden og bølgelængden af det lys, der fokuseres på dem. Når sensorens controller er udsat for et billede, flytter ladningen af hver kondensator til sin nabo i matrixen. Dette skaber en ringvirkning på tværs af hele matrixen, hvilket skifter det sidste sæt af ladninger off-chip til en separat digitaliserer; denne digitaliserer konverterer dem til numeriske værdier, der skal gemmes i kameraets hukommelse.
