CMOS成像原理涉及以下關鍵過程和組件：
光電轉換。CMOS圖像感測器的核心是光電二極體，它負責將光子轉化為電子。光電二極體通常位於矽襯底上，通過光子激發，使矽中的電子產生躍遷，從而實現光電轉換。
信號傳輸與處理。產生的電信號通過金屬連線層傳輸，並通過電晶體的控制實現電流的開關和信號的處理。
濾色器。由於CMOS圖像感測器無法直接區分光的顏色，因此使用拜耳濾波器陣列（CFA）來區分不同顏色的光。例如，拜耳模式是紅色、綠色和藍色的濾色器排列，每個像素只吸收一種顏色的光，然後通過插值算法將各個通道的顏色補充完整，融合成彩色圖像。
微透鏡。用於匯聚光線，提高成像質量。
像素陣列。像素陣列由水平和垂直方向正交排列的行和列構成，每個像素中心線在行的方向和列的方向（即垂直和水平兩個方向）的步距相等，以確保圖像的準確還原。
色彩濾波陣列(CFA)。現代CMOS相機使用CFA來增加色彩信息。最常見的CFA是拜耳模式，它通過在每個像素前加帶顏色的濾光片來記錄色彩信息。
CMOS成像技術的優點包括高集成度、低製造成本和低功耗。然而，它也存在一些缺點，如可能產生雜散光、過熱等問題。