Une caméra numérique transforme les variations de luminosité et de couleurs d’une prise de vue fixe en un nombre défini d’informations : les pixels (picture element). La lumière qui pénètre dans l’appareil se frappe à une matrice de capteurs photoélectriques (CCD matrix) qui la décompose en informations : le rouge, le bleu et le vert. La surface de la matrice détermine la résolution de l’appareil. C’est à l’opération de numérisation (Analog to Digital Converter : ADC) qu’est déterminée la profondeur des couleurs, soit le nombre de bits nécessaires à la description de chacune des couleurs.

L’information numérisée est ensuite archivée, soit sur un disque rigide, une carte PCMCI, un disque «flash», etc.

Les caméras numériques respectent la norme Twain (TWAIN ne correspond pas à un acronyme), un organisme sans but lucratif qui dicte le standard d’acquisition et de numérisation d’images fixes.