ccd與cmos感測器是被普遍採用的兩種影象感測器，兩者都是利用感光二極體（photodiode）進行光電轉換，將影象轉換為數字資料，而產生差異的主要原因是由於數字資料傳送的方式不同。
ccd感測器中每一行中每乙個象素的電荷資料都會依次傳送到下乙個象素中，由最底端部分輸出，再經由感測器邊緣的放大器進行放大輸出；而在cmos感測器中，每個象素都會鄰接乙個放大器及a/d轉換電路，用類似記憶體電路的方式將資料輸出。
造成這種差異的原因在於：ccd的特殊工藝可保證資料在傳送時不會失真，因此各個象素的資料可匯聚至邊緣再進行放大處理；而cmos工藝的資料在傳送距離較長時會產生雜訊，因此，必須先放大，再整合各個象素的資料。由於資料傳送方式不同，因此ccd與cmos感測器在效能與應用上也有諸多差異，這些差異包括：
由於cmos感測器的每個象素由四個電晶體與乙個感光二極體構成（含放大器與a/d轉換電路），使得每個象素的感光區域遠小於象素本身的表面積，因此在象素尺寸相同的情況下，cmos感測器的靈敏度要低於ccd感測器。
由於cmos感測器採用一般半導體電路最常用的cmos工藝，可以輕易地將周邊電路（如agc、cds、timing generator、或dsp等）整合到感測器晶元中，因此可以節省外圍晶元的成本；除此之外，由於ccd採用電荷傳遞的方式傳送資料，只要其中有乙個象素不能執行，就會導致一整排的資料不能傳送，因此控制ccd感測器的成品率比cmos感測器困難許多，即使有經驗的廠商也很難在產品問世的半年內突破50%的水平，因此，ccd感測器的成本會高於cmos感測器。
cmos感測器的每個象素都比ccd感測器複雜，其象素尺寸很難達到ccd感測器的水平，因此，當比較相同尺寸的ccd與cmos感測器時，ccd感測器的解析度通常會優於cmos感測器的水平。例如，市面上cmos感測器最高可達到210永珍素的水平（omnivision的 ov2610，2023年6月推出），其尺寸為1/2英吋，象素尺寸為4.25μm，但sony在2023年12月推出了icx452，其尺寸與 ov2610相差不多（1/1.8英吋），但解析度卻能高達513永珍素，象素尺寸也只有2.78μm的水平。
cmos與ccd的影象資料掃瞄方法有很大的差別。例如，如果解析度為300萬畫素，那麼ccd感測器可連續掃瞄300萬個電荷，掃瞄的方法非常簡單，就好像把水桶從乙個人傳給另乙個人，並且只有在最後乙個資料掃瞄完成之後才能將訊號放大。cmos感測器的每個畫素都有乙個將電荷轉化為電子訊號的放大器。因此，cmos感測器可以在每個畫素基礎上進行訊號放大，採用這種方法可節省任何無效的傳輸操作，所以只需少量能量消耗就可以進行快速資料掃瞄，同時噪音也有所降低。這就是佳能的畫素內電荷完全轉送技術。
由於cmos感測器的每個感光二極體都需搭配乙個放大器，而放大器屬於模擬電路，很難讓每個放大器所得到的結果保持一致，因此與只有乙個放大器放在晶元邊緣的ccd感測器相比，cmos感測器的雜訊就會增加很多，影響影象品質。
cmos感測器的影象採集方式為主動式，感光二極體所產生的電荷會直接由電晶體放大輸出，但ccd感測器為被動式採集，需外加電壓讓每個象素中的電荷移動，而此外加電壓通常需要達到12~18v；因此，ccd感測器除了在電源管理電路設計上的難度更高之外（需外加 power ic），高驅動電壓更使其功耗遠高於cmos感測器的水平。舉例來說，omnivision推出的ov7640（1/4英吋、vga），在 30 fps的速度下執行，功耗僅為40mw；而致力於低功耗ccd感測器的sanyo公司推出的1/7英吋、cif等級的產品，其功耗卻仍保持在90mw 以上。因此ccd發熱量比cmos大，不能長時間在陽光下工作。
cmos針對ccd最主要的優勢就是非常省電，不像由二極體組成的ccd，cmos 電路幾乎沒有靜態電量消耗，只有在電路接通時才有電量的消耗。這就使得cmos的耗電量只有普通ccd的1/3左右，這有助於改善人們心目中數位相機是「 電老虎」的不良印象。cmos主要問題是在處理ccd感測器快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而過熱。暗電流抑制得好就問題不大，如果抑制得不好就十分容易出現雜點。
ccd感測器在靈敏度、解析度、雜訊控制等方面都優於cmos感測器，而cmos感測器則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點。不過，隨著ccd與cmos感測器技術的進步，兩者的差異有逐漸縮小的態勢。例如ccd感測器一直在功耗上作改進，以應用於移動通訊市場；cmos感測器則在改善解析度與靈敏度方面的不足，以應用於更高階的影象產品。
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