กล้อง CCD เป็นกล้องดิจิตอลทุกชนิดที่มีเซ็นเซอร์รับภาพแบบคู่ชาร์จ (CCD) ซึ่งรวมถึงกล้องถ่ายภาพนิ่งสำหรับผู้บริโภคและมืออาชีพส่วนใหญ่กล้องวิดีโอกล้องรักษาความปลอดภัยกล้องโทรศัพท์มือถือและกล้องทางการแพทย์ CCDs มีประสิทธิภาพมากโดยทั่วไปสามารถดักจับแสงตกกระทบได้ 70% ซึ่งแตกต่างจากฟิล์มถ่ายภาพที่ตอบสนองต่อแสงตกกระทบประมาณสองเปอร์เซ็นต์เท่านั้น CCDs ยังมีความอ่อนไหวต่อแสงอินฟราเรดซึ่งเหมาะสำหรับกล้องตรวจการณ์กลางคืนและแอพพลิเคชั่นทางดาราศาสตร์ ในขณะที่กล้องบางตัวใช้เซ็นเซอร์รับภาพโลหะ - ออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (CMOS) เสริม CCD เป็นประเภทที่พบมากที่สุด
กล้อง CCD ส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์คู่เดียวในการเก็บรวบรวมข้อมูลภาพไม่ว่ากล้องจะได้รับการออกแบบมาสำหรับการทำงานสีเดียวสีหรืออินฟราเรด ในกรณีนี้แสงผ่านเลนส์จะถูกกรองแล้วโฟกัสไปที่พื้นผิวของอาร์เรย์เซ็นเซอร์รับภาพโฟโตอิเล็กทริกเดี่ยว กล้องวิดีโอระดับมืออาชีพจำนวนมากที่รู้จักกันในชื่อกล้อง "สาม CCD" หรือ "สามชิป" มีอาร์เรย์ CCD สามชุด ด้วยสิ่งเหล่านี้แสงที่เข้ามาจะถูกแบ่งโดยปริซึมเป็นองค์ประกอบสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินซึ่งแต่ละตัวมุ่งเน้นไปที่เซ็นเซอร์ CCD ของตัวเอง สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการแยกสีและเพิ่มความไวแสงทำให้การแรเงาสีมีความแม่นยำมากขึ้นโดยทั่วไปและให้รายละเอียดมากขึ้นในสถานการณ์ที่มีแสงน้อย
เครื่องแฟกซ์สแกนเนอร์และกล้องเชิงเส้นสแกนประเภทอื่น ๆ ใช้เซ็นเซอร์รับภาพ CCD แบบมิติเดียวเพื่อรวบรวมข้อมูลเคลื่อนย้ายเซ็นเซอร์หรือวัตถุที่ถูกสแกนเพื่อจับภาพทั้งหมด กล้อง CCD ทุกประเภทอื่นใช้เมทริกซ์พื้นที่สองมิติคงที่ เซ็นเซอร์ CCD เป็นอาร์เรย์ของตัวเก็บประจุแบบคู่ที่ทำปฏิกิริยากับแสงซึ่งสร้างประจุโดยพิจารณาจากความเข้มระยะเวลาและความยาวคลื่นของแสงที่ถูกโฟกัส เมื่อสัมผัสกับภาพคอนโทรลเลอร์ของเซ็นเซอร์จะทำการปรับประจุของตัวเก็บประจุแต่ละตัวไปยังเพื่อนบ้านในอาร์เรย์ สิ่งนี้จะสร้างเอฟเฟ็กต์ระลอกคลื่นในทั้งเมทริกซ์เปลี่ยนชุดค่าใช้จ่ายออกจากชิพล่าสุดไปเป็นดิจิไทเซอร์แยกต่างหาก digitizer นี้แปลงให้เป็นค่าตัวเลขเพื่อเก็บไว้ในหน่วยความจำของกล้อง
วิธีที่กล้อง CCD เก็บและดึงข้อมูลภาพมักจะส่งผลต่อการออกแบบระบบ วิธีฟูลเฟรมใช้ CCD ทั้งหมดสำหรับการรวบรวมแสงและต้องการชัตเตอร์เชิงกลเพื่อป้องกันการเลอะเลือนเมื่อข้อมูลภาพถูกถ่ายโอนออกจากชิป การออกแบบนี้เหมาะอย่างยิ่งเมื่อรวบรวมแสงมากที่สุดและภาพที่ดีที่สุดมีความสำคัญมากกว่าค่าใช้จ่ายเวลาและการใช้พลังงาน วิธีการอินไลน์ใช้ทุกคอลัมน์อื่น ๆ ของ CCD เพื่อเก็บข้อมูลการชาร์จภาพอย่างรวดเร็วด้วยการเลื่อนหนึ่งพิกเซลป้องกันรอยเปื้อนและขจัดความต้องการชัตเตอร์เชิงกลด้วยต้นทุนที่มีประสิทธิภาพ อีกวิธีหนึ่งวิธีการถ่ายโอนเฟรมสามารถดำเนินการด้วยจำนวน smearing ที่ยอมรับได้และไม่มีชัตเตอร์เชิงกล การถ่ายโอนภาพแบบเฟรมใช้ CCD ครึ่งหนึ่งสำหรับการจัดเก็บและเรียกเก็บค่าใช้จ่ายในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งกำลังรวบรวมภาพใหม่ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ซิลิกอนสองเท่าในการจัดการภาพขนาดเดียวกัน
กล้อง CCD แบบพิเศษนั้นถูกใช้ในทางดาราศาสตร์เนื่องจากมีความไวต่อความยาวคลื่นแสงตั้งแต่อุลตร้าไวโอเลตไปจนถึงอินฟราเรด ในความเป็นจริงแล้วพวกเขามีความละเอียดอ่อนมากจึงต้องมีขั้นตอนพิเศษหลายขั้นตอนเพื่อลดจำนวนเสียงรบกวน "ภาพ" ซึ่งรวมถึงการทำให้ CCD เย็นลงถึงอุณหภูมิไนโตรเจนเหลว ด้วยจำนวนเงินที่เหมาะสมของการชดเชยและการประมวลผลภาพ Astrophotography คุณภาพจากการสังเกตการณ์นั้นสามารถเข้าถึงได้โดยมือสมัครเล่นที่จริงจังและทุ่มเทซึ่งติดอาวุธด้วยอุปกรณ์กล้อง CCD
