從最基本的層面上講，CIS用來將相機鏡頭的光轉換為數字數據，以創建可見的圖像。當波長范圍為400至700nm的可見光光能被聚集在硅襯底的光電二極管（PD）上時，CMOS圖像傳感器的硅表面將接收該光能，從而形成電子-空穴對。
在此過程中生成的電子通過浮動擴散（FD）轉換為電壓，然后再通過模數轉換器（ADC）轉換為數字數據。最后，數據被發送到處理器，以創建可視的數字描述，通常為圖像。
生產這種復雜傳感器需要特定的制造技術，通常分為五類。
1. 深光電二極管形成工藝技術
由于消費者對圖像質量不斷提出更高的需求，導致了業界的競爭加劇，各廠商爭相提高移動CIS中的像素密度和分辨率，這種競爭反過來又進一步加速了CIS工藝技術的發展。為實現更高的圖像質量，像素尺寸需要進一步減小，以便在相同大小的芯片上容納更多的像素。
圖2：光電二極管結構變化以及像素尺寸不斷減小的示意圖。（
