Za powstawanie obrazu w aparacie cyfrowym odpowiada, podobnie jak w tradycyjnym, obiektyw będący soczewką bądź zestawem soczewek. Skupia on światło na światłoczułym medium, z którego informacje o fotografowanym obrazie przekazywane są do dalszej obróbki. Nie ma tam jednak kliszy. W trakcie robienia zdjęcia obrazu w postaci analogowej zostaje on przekształcony na ciąg danych liczbowych opisujących fotografowaną scenę. Za proces przetwarzania obrazu na jego postać elektroniczną odpowiedzialny jest moduł o nazwie CCD (ang. Charged Coupled Device). Składa się on z elementów, z których każdy odpowiada pojedynczemu punktowi otrzymywanego później obrazu cyfrowego zdjęcia (piksela). Ich zadaniem jest zamiana zmierzonych wartości natężenia promieni światła w analogowe impulsy elektryczne. Sygnały te są następnie przekazywane do przetwornika analogowo – cyfrowego, w którym są zmieniane w informacje w postaci cyfrowej. W zależności od intensywności promienia światła każdy punkt otrzymuje odpowiednią wartość odcienia szarości – z przedziału od 0 do 255 (włącznie z czernią i bielą). W kolorowych aparatach cyfrowych wykorzystuje się dodatkowo filtry koloru, które są umieszczane przed układem CCD. Promienie światła przechodzą kolejno przez filtr czerwony, zielony i niebieski. W tym czasie uzyskiwane są wartości przechodzącego światła trzech barw podstawowych RGB (ang. red, green, blue). Na koniec analogowy sygnał elektryczny po zmianie w informacje w postaci cyfr otrzymuje dodatkowo dane na temat tych barw, które wspólnie składają się na odpowiedni kolor danego punktu.

            Zdjęcia zrobione przy pomocy aparatu cyfrowego zapisywane są na specjalnych kartach pamięci, lub na dyskietkach (w starszych modelach). Ich pojemność zależy od jakości fotografii. Zdjęcia skopiowane na dysk twardy można później poddać obróbce przy użyciu odpowiedniego oprogramowania.