Los lentes de una cámara de televisión recolectan la luz blanca reflejada de los objetos a los cuales la cámara apunta mediante los movimientos del operador, y la cual pasa al divisor de haz de la cámara. Los operadores de cámara tienen una variedad de lentes para elegir y puedan optar por usar lentes con distancias focales amplias para tomas cercanas de objetos distantes, o lentes con distancias focales cortas para tomas de ángulos amplios. El visor de la cámara de televisión hace las veces de un monitor pequeño para el operador de la cámara, mostrando la imagen que se está transmitiendo con la misma calidad visual que las audiencias verían.
El divisor de haz separa la luz blanca que entra a través de los lentes en colores verde rojo y azul haciendo pasar la luz a través de una colección de prismas. La luz pasa por los tres dispositivos de imagen de la cámara, cada uno de los cuales procesa uno de los colores del haz.
Los dispositivos de imagen son sensores que convierten la luz del divisor de haz en señales eléctricas. Las cámaras de televisión modernas usan sensores CCD o CMOS para convertir la señal, los cuales contienen millones de píxeles que convierten la información referente al brillo y el color de la luz que reciben, en impulsos eléctricos específicos. La información que se agrega a partir de los píxeles contiene los datos necesarios para reconstruir una imagen completa y mientras más píxeles existan en un dispositivo de imagen, la imagen resultará más brillante y nítida. El dispositivo de imagen posteriormente envía cada impulso a la cabina de producción con el fin de que sean examinadas, asegurando una reproducción certera de la imagen original.
La unidad de control de cámara permite al operador balancear los blancos de la cámara, asegurando que los niveles de contraste y el brillo sean óptimos y que los colores sean reproducidos de manera certera. Un ingeniero de producción en un cuarto de control por lo general controla las funciones del CCU. El equipo de producción también puede controlar la cámara remotamente a través del CCU, ajustando algunas características como el enfoque de los lentes.