CCD（電荷耦合器件）是一種半導體器件，其主要作用是將光子轉換成電子，並將這些電子儲存在像素中以捕捉圖像。CCD相機通過這一過程將光學信號轉換成電學信號，從而實現圖像的捕獲。CCD具有高靈敏度、低噪聲、高解析度和寬動態範圍等優點，因此在工業檢測、醫療成像、科學研究、天文學、航空航天和生物醫學等多個領域有著廣泛的套用。
CCD相當於傳統相機中的膠捲，它由數百萬個感光單元組成，這些感光單元以矩陣的形式排列。當CCD表面感受到光線時，會在感光組件上產生電荷反應，所有感光組件所產生的信號共同構成一個完整的畫面。
CCD上的微小光敏物質稱作像素（pixel），一塊CCD上包含的像素數越多，其提供的畫面解析度也就越高。CCD的作用不僅僅是像膠片一樣捕捉圖像，更重要的是它將圖像像素轉換成數位訊號，這樣才能夠被計算機或其他數字設備處理和存儲。