В КМОП-матрицах используются полевые транзисторы с изолированным затвором с каналами разной проводимости.
В конце 1960-х гг. многие исследователи[кто?] отмечали, что структуры КМОП (англ. CMOS) обладают чувствительностью к свету[источник не указан 260 дней]. Однако приборы с зарядовой связью (англ. CCD) обеспечивали настолько более высокую светочувствительность и качество изображения, что матрицы на технологии КМОП не получили сколько-нибудь заметного развития[источник не указан 260 дней].
В начале 1990-х характеристики КМОП-матриц, а также технология производства, были значительно улучшены. Прогресс в субмикронной фотолитографии позволил применять в КМОП-сенсорах более тонкие соединения. Это привело к увеличению светочувствительности за счёт большего процента облучаемой площади матрицы.
Переворот в технологии КМОП-сенсоров произошёл, когда в лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) NASA успешно реализовали active-pixel sensors (APS) — активно-пиксельные датчики[2]. Теоретические исследования были выполнены ещё несколько десятков лет тому назад[когда?], но практическое использование активного сенсора отодвинулось до 1993 года[уточнить][источник не указан 260 дней]. APS добавляет к каждому пикселю транзисторный усилитель для считывания, что даёт возможность преобразовывать заряд в напряжение прямо в пикселе. Это обеспечило также произвольный доступ к фотодетекторам наподобие реализованного в микросхемах ОЗУ[уточнить][источник не указан 260 дней].
В результате, к 2007 году, КМОП-матрицы стали хорошей альтернативой ПЗС-матрицам и получили массовое распространение[источник не указан 260 дней].