底片掃描儀主要由光學部分、機械傳動部分和轉換電路三部分組成。底片掃描儀的核心部分是完成光電轉換的光電轉換部件,大多數底片掃描儀采用的光電轉換部分是CCD、CMOS、CIS等感光器件。
底片掃描儀工作時,首先由光源將光線照在欲掃描的底片上,產生表示圖像特征的透射光。光學系統采集這些光線,將其聚焦在感光器件上,由感光器件將光信號轉換為電信號,然后由電路部分對這些信號進行模擬信號到數字信號的轉換及處理,并將對應的數字信號輸送給計算機。機械傳動機構在控制電路的控制下帶動裝有光學系統和CCD等感光器件的掃描頭與底片進行相對運動,將底片全部掃描一遍,一幅完整的圖像就輸入到計算機中去。