感測器（Sensor）是一種將非電物理量轉換為電信號輸出的器件，其工作原理基於物理效應，如光電效應、熱電效應、光電效應等。以光電感測器為例，其工作原理基於光電效應，當光線照射到物質上時，物質上的電子發射、電導率和電位電流等電效應會發生改變，從而產生電信號。
在成像領域，感測器的核心組件包括敏感元件、轉換器件和轉換電路。以電荷耦合器件（CCD）和互補金屬氧化物半導體（CMOS）為例，CCD是一種模擬移位暫存器，通過時鐘控制信號電荷從一個勢阱轉移到另一個勢阱，實現模擬信號的移位轉移。CMOS則採用CMOS開關來切換各個光電二極體的信號，每個像元由一個光電二極體和一個CMOS開關構成。
對於彩色圖像的獲取，感測器通常使用拜耳濾鏡陣列（Bayer filter array），通過在每個像素點上方覆蓋紅色、綠色或藍色的濾光片，從而感知不同顏色的亮度。綠色濾鏡的數量通常是最多的，因為人眼對綠色光線更為敏感。為了從拜耳濾鏡陣列中恢復彩色圖像，需要進行拜耳馬賽克變換（Bayer demosaicing），這是一個插值過程，用於估算每個像素的RGB值。
此外，感測器的靜態特性包括線性度、遲滯、重複性、靈敏度和準確度等，而動態特性則涉及輸入量隨時間變化的回響特性。