Et CCD-kamera er en hvilken som helst type digitalkamera med en ladesignet enhet (CCD) bildesensor. Dette inkluderer de aller fleste forbruker- og profesjonelle stillbildekameraer, videokameraer, sikkerhetskameraer, mobiltelefonkameraer og medisinske kameraer. CCD-er er svært effektive, og tar vanligvis rundt 70 prosent av innfallende lys, i motsetning til fotografisk film som bare svarer på omtrent to prosent av innfallende lys. CCD-er er også følsomme for infrarødt lys, noe som gjør dem ideelle for overvåkningskameraer for nattsyn og astronomiapplikasjoner. Mens noen kameraer bruker en komplementær bildesensor av metall-oksid-halvleder (CMOS), er CCD den vanligste typen.
De fleste CCD-kameraer bruker en enkelt ladetilkoblet enhet for å samle bildedata, enten kameraet er designet for monokromatisk, farge eller infrarød bruk. I dette tilfellet kommer lys inn gjennom linsen, filtreres og fokuseres deretter på overflaten av en enkelt fotoelektrisk bildesensorray. Mange profesjonelle videokameraer, kjent som "tre-CCD" eller "tre-chip" kameraer, inneholder tre CCD-matriser. Med disse blir det innkommende lys delt av en prisme til sine røde, grønne og blå komponenter, som hver er fokusert på sin egen CCD-sensor. Dette forbedrer fargeseparasjonen og øker lysfølsomheten, noe som resulterer i mer nøyaktig fargeskygge generelt og mer detaljert i situasjoner med lite lys.
Faksmaskiner, skannere og andre typer kameraer med lineær skanning bruker en endimensjonal CCD-bildesensor for å samle inn data, flytte enten sensoren eller objektet som skannes for å fange hele bildet. Hver annen type CCD-kamera bruker en fast todimensjonal områdematrise. CCD-sensoren er en rekke koblede, fotoaktive kondensatorer som bygger opp ladninger basert på intensiteten, varigheten og bølgelengden til lyset som fokuseres på dem. Når sensoren har blitt eksponert for et bilde, forskyver ladningen til hver kondensator til naboen i matrisen. Dette skaper en ringvirkning over hele matrisen, og skifter det siste settet av ladninger utenom brikken til en egen digitaliserer; denne digitalisereren konverterer dem til numeriske verdier som skal lagres i kameraets minne.
