数码相机主要由CCD或CMOS图像传感器构成，它相当于传统相机的感光胶片，负责捕捉光线。同时，相机内部还配备有图像处理专用DSP，例如佳能采用的DIGIC芯片，负责进行图像的压缩、转换、滤波和修正等工作，可以说是相机的“大脑”。
数码相机的内部结构是什么样的
图像处理器是一类对图像进行分析、修复、美化、合成等处理的软件技术。其中图像分析是指通过取样和量化过程，将一个以自然形式存在的图像变换为适合计算机处理的数字形式，包括图片直方图、灰度图等的显示。这是数码摄影后期处理的基础环节。
图像修复是指通过图像增强或复原来改进图像的质量，具体操作包括去除噪点、修正数码照片的广角畸变、提高图片对比度以及消除红眼等。这些处理步骤能够显著提升照片的视觉质量，使画面更加清晰自然，是图像处理器的重要功能之一。
CMOS的制造技术与一般计算机芯片相似，主要利用硅和锗这两种半导体元素，使其在CMOS上共存着带负电的N级和带正电的P级。这两个互补效应产生的电流可以被处理芯片记录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可作为数码摄影中的图像传感器，并细分为被动式与主动式像素传感器。
除了传感器和处理器，数码相机还包含其他专用控制器，用于管理相机的各种操作，并控制存储卡的读写功能以及文件系统的管理。此外，相机中有一片EPROM芯片保存着固件Firmware，这类似于计算机主板的BIOS芯片，构成了整台相机的操作系统，且通常支持升级。
不同品牌的相机使用了不同的图像处理器。尼康使用的是EXPEED数码影像处理器；佳能采用的是DIGIC III数码影像处理器；卡西欧使用EXILIM Engine 2.0影像处理器；奥林巴斯则配备TurePIC III图像处理器；索尼使用的是Bionz图像处理器；富士则是自然影像数码处理器II。
CCD即电荷耦合元件，也被称为CCD图像传感器。它是一种半导体器件，能够将光学影像转化为数字信号。CCD上植入的微小光敏物质被称为像素，一块CCD上包含的像素数量越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，把图像像素转换成数字信号。
图片合成是指将多张图片进行合并，实现图片内容改变的过程。通常需要通过抠图来实现，其主要意义在于通过抠图的方式更换背景，或将多张图片直接合成。譬如正片叠底、滤色、柔光等融合模式，都是图片合成的常见方式，广泛用于创意摄影和后期制作中。
CCD上排列着许多整齐的电容，能够感应光线并将影像转变成数字信号。通过外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容，从而完成图像的读取和传输过程。这种电荷耦合的方式使得CCD在早期数码相机中占据了重要地位，提供了高质量的成像效果。
关于机身及镜头组件，数码相机中的自动对焦系统和快门控制系统等部分，与传统相机的区别并不太大。不过，数码相机最核心的区别在于其感光元件，其中CMOS是中文学名为互补金属氧化物半导体的芯片，原本是计算机系统中保存引导资料的重要芯片。