El sensor de imagen, comúnmente nombrado Sensor, es un dispositivo electrónico compuesto de celdas fotosensibles que tras la exposición a la luz generan una corriente eléctrica proporcional a la cantidad de luz que reciben, siendo este dispositivo, en conjunto con los sistemas de procesamiento de datos, el que permite capturar la imagen que llega desde el lente hacia el interior de la cámara.
Las celdas fotosensibles están compuestas por fotodiodos, éstos sólo son capaces de capturar la intensidad lumínica y no discriminan entre colores, para ello se utilizan fotodiodos agrupados en una arquitectura en particular y, por medio de filtros de color que permiten el paso de ciertas longitudes de onda, se genera un flujo de corriente que es tomada por los procesadores, donde se aplican algoritmos que traducen la información en pixeles en forma de secuencia de datos que tras ser leídas por otros dispositivos pueden reproducir una imagen a color.
A cada agrupamiento de fotodiodos les corresponde un píxel, la cantidad de pixeles define la resolución de la imagen, así una imagen de 24 Mpx contendrá 24 millones de grupos de fotodiodos para formar la imagen con esa resolución.
Para obtener más detalles de los tipos de sensores, ver CCD, CMOS, Foveon.