Un sensore CMOS è un chip elettronico che converte i fotoni in elettroni per l'elaborazione digitale.
I sensori CMOS (complementary metal oxide semiconductor) vengono utilizzati per creare immagini in fotocamere digitali, videocamere digitali e telecamere CCTV digitali. CMOS può essere trovato anche in telescopi astronomici, scanner e lettori di codici a barre. La tecnologia ottica viene utilizzata nella visione artificiale per robot, nel riconoscimento ottico dei caratteri (OCR), nell'elaborazione di fotografie satellitari e nel miglioramento delle immagini radar, soprattutto per la meteorologia.
Come altre tecnologie dei semiconduttori, i chip CMOS sono prodotti dalla fotolitografia. I chip presentano una serie di minuscole celle che catturano la luce che raccolgono i fotoni alle loro varie lunghezze d'onda come focalizzati da una lente, traducendoli in elettroni, proprio come una minuscola cella solare. Le celle CMOS sono circondate da transistor, che amplificano la carica degli elettroni raccolti dalle celle, inviandoli attraverso il chip tramite minuscoli fili nel circuito del chip. Un convertitore digitale-analogico in un angolo del dispositivo legge gli elettroni e traduce le diverse cariche delle singole celle in pixel di vari colori.
Il basso costo di produzione di CMOS consente di creare dispositivi di consumo a basso costo. I progressi nella tecnologia CMOS hanno permesso loro di avvicinarsi al loro concorrente in fotocamere digitali di fascia alta, dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD). A differenza di CMOS, le celle CCD non sono circondate da transistor e devono utilizzare attivamente l'energia per raccogliere la luce. Ciò li rende meno efficienti dal punto di vista energetico, ma consente anche i vantaggi di un'immagine a basso rumore e una maggiore sensibilità alla luce.