激光扫描仪的基本工作原理是这样的：手持式激光扫描仪通过一个激光二极管发出一束光线，照射到一个旋转的棱镜或者来回摆动的镜子上，反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面，光线经过条或空的反射后返回阅读器，再由一个镜子进行采集、聚焦，通过光电转换器转换成电信号，这个信号会通过扫描器或终端上的译码软件进行译码。
联想扫描仪反射镜片在哪里？
另一类就是平板扫描仪加上透扫适配器，或者采用双平台技术、可以扫描底片的扫描仪。这种扫描仪把扫描光源从稿件下方移到稿件上方，让透射过稿件的光线经过镜头和数个反射镜成像在CCD表面。这样一来它不仅能够扫描照片、杂志这类反射稿，还能通过透扫器（选配或标配）读取正片也就是反转片、幻灯片，以及负片也就是底片。这类同时具备透射和反射扫描能力的扫描仪，扫描介质丰富、操作简单、价格相对低廉，但透扫精度往往偏低，早期产品根本达不到专业摄影师的要求。
说到扫描仪用到的CCD类型，主要分为三CCD色分离技术和单CCD色分离扫描技术。而应用于扫描仪的色分离技术常见的有四种，分别是滤光片色分离技术、光源交替色分离技术、三CCD色分离技术以及单CCD色分离扫描技术。
和数字相机类似，图像扫描仪里也用CCD作图像传感器，但不同的是，数字相机用的是二维平面传感器，成像时把光图像转换成电信号，而图像扫描仪的CCD是一种线性CCD，也就是一维图像传感器。
目前市面上普及型的底片扫描仪，从结构原理上来说基本上可以分成两大类。第一类是纯底片式扫描仪，它结构简单、体积小、重量轻，不过不同等级的底扫在扫描精度、光密度值也就是OD值、扫描幅面以及价格上差别挺大。一般来说纯底片扫描仪精度达到4000dpi、光密度值达到3.6D，就能满足专业摄影师的基本要求了，只是绝大多数纯底片式扫描仪只支持135底片。
以光电耦合器也就是CCD作为光电转换元件的扫描仪，它的工作原理是这样的。多数平板式扫描仪都使用CCD作为光电转换元件，这在图像扫描设备里是最具代表性的。它外形像一台小型化的复印机，上盖板下面就是放置原稿的稿台玻璃。扫描的时候把原稿朝下放到稿台玻璃上，盖好上盖，接收到计算机的扫描指令后就开始对图像原稿进行扫描，完成图像信息的输入。
扫描仪对图像画面进行扫描时，线性CCD会把扫描图像分割成线状，每条线的宽度大约为10微米。光源把光线照射到待扫描的图像原稿上，产生反射光（反射稿产生的）或者透射光（透射稿产生的），然后经过反光镜组反射到线性CCD中。CCD图像传感器根据反射光线强弱的不同转换成不同大小的电流，再经过A/D转换处理，把电信号转换成数字信号，也就产生了一行图像数据。同时机械传动机构在控制电路的控制下，步进电机旋转带动驱动皮带，从而驱动光学系统和CCD扫描装置在传动导轨上与待扫原稿做相对平行移动，把待扫图像原稿一条线一条线地扫入，最终完成全部原稿图像的扫描。