Велика частина цифрових фотоапаратів зовні дуже сильно нагадує плівкові фотокамери. Особливо помітно це у дзеркальних фотоапаратів, які незалежно від типу світлочутливого елемента мають оптичний дзеркальний видошукач (за рідкісними винятками), змінну оптику і, як наслідок, характерний зовнішній вигляд. При цьому, однак, внутрішню будову цифрового фотоапарата кардинально відрізняється від будови фотоапарата плівкового.
Як же влаштований цифровий фотоапарат?
Основною відмінністю цифрового фотоапарата від плівкового є те, що в якості світлочутливого елемента в ньому використовується не плівка, а так звана матриця, - світлочутливий сенсор. Сенсор перетворює світло в електричний сигнал, який потім обробляється графічною системою на основі мікропроцесора і записується на карту пам'яті або на вбудоване постійний запам'ятовуючий пристрій. Таким чином, пристрій цифрового фотоапарата передбачає наявність наступних елементів:
Матриця або сенсор - це напівпровідникова пластина, на якій розташовані фотоелементи. Фотоелементів багато - пристрій цифрових фотоапаратів найвищого класу (так звані среднеформатниє цифрові камери) передбачає наявність сенсора з 40 і навіть 60 мільйонами окремих фотоелементів.
У плівковому фотоапараті затвор відкриває і закриває шторки, які обмежують вплив світла на плівку. У компактних цифрових фотоапаратах затвора немає: його роль виконує електронне автоматичне пристрій. У дзеркальних цифрових фотоапаратах, а також в деяких бездзеркальних є і електронний пристрій, і механічний затвор. Синхронна робота двох затворів дозволяє забезпечити короткі витримки і уникнути появи ореолу навколо контрастних зображень. Детально про затворах розказано в статті «Затвори цифрових фотоапаратів».
Видошукач, цей пристрій для візування - тобто для попередньої оцінки кадру. У дзеркальних фотоапаратах майже завжди використовується так званий оптичний видошукач, який являє собою комплекс, що складається з дзеркал і пентапризми (пентазеркала). Основне завдання системи - передати зображення від дзеркала в віконце видошукача.
Оптичний видошукач показує зображення тому вигляді, в якому воно існує в натурі, між тим як матриця і процесора можуть фіксувати зовсім інше (з урахуванням параметрів камери) Побачити реальний кадр володар цифрового дзеркального фотоапарата зможе тільки на екрані після того, як кадр зроблений, або при допомоги режиму Live View. У плівковій техніці для цього доводилося не тільки зробити кадр, але і відпрацювати, а потім витягти і проявити всю плівку.
Багато компактні і деякі дзеркальні цифрові фотоапарати обладнані електронним видошукачем. Електронний видошукач знімає зображення з матриці і показує його таким, як бачить його фотоапарат з урахуванням налаштувань, ГРИП та інших ефектів.
У недорогих компактних цифрових фотоапаратах видошукача просто немає, а візування здійснюється по екрану дисплея за допомогою режиму Live View. Режим «LiveView» дозволяє побачити на екрані фотоапарат зображення в тому вигляді, в якому воно зафіксується в файлі (з урахуванням похибок). Сьогодні такий режим є не тільки у компактних фотоапаратів позбавлених оптичного видошукача, а й у дзеркальних камер.
Цифрові фотоапарати можуть підключатися до ПК, телевізорів та інших пристроїв за допомогою зовнішніх інтерфейсів. Найбільш поширеним є USB інтерфейс; в сучасних камерах також використовується HDMI підключення. Деякі, далеко не всі фотоапарати мають і бездротові інтерфейси підключення до зовнішніх пристроїв.
Слід зазначити, що інтерфейси можуть використовуватися не тільки для передачі інформації, але і для підзарядки акумуляторів. Втім, така можливість є далеко не у всіх камер - у деяких підключення і робота із зовнішніми пристроями навпаки є однією з найбільш енерговитратних процедур.