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  桌面掃描機通常裝設有一塊玻璃面,在玻璃下面設有光源,通常是氙或冷光光管照耀著玻璃面,另外有一個可單方向移動的CCD 感光單元。彩色掃描器通常有3排CCD 感光元件,分別有紅,綠及藍色濾鏡。使用者把需要掃描的影像朝下放在玻璃上,光管會亮著,感光單元及光源則會一起由馬達移動,把整個需要掃描面積掃描一次。因為光源的照射,影像便會被CCD 感光元件感應到。透明物料的原稿,例如菲林底片則不能採用此方法掃描,需要另加特別的附件從上面照亮物件才可被掃描。  一些型號的掃描機設有自動檔案掃描功能(automatic document feed, ADF),讓使用者可以把一疊檔案放進紙匣,每頁紙將被自動吸進掃描器內並進行掃描。在掃描時CCD 感光元件不會被移動,而原始檔則會由捲筒以固定的速度在掃描器內移動,在檔案出口另設有紙匣收集已掃描的檔案。

  掃描器通常可透過感光CCD 閱讀紅綠藍3原色(RGB) 資料,以一些專利演算法對不同曝光情況進行處理,並透過掃描器的輸入/輸出介面把影像資料傳送到電腦,傳輸介面包括SCSI、USB或較早期的並列埠。色深將由CCD的特性決定,通常最少為24 bit。高階型號則有48 bit甚至更高。  另一個影響影像質素的指標就是影像的解析度,以每吋的點數(dpi)量度,或可以更準確地以samples per inch (spi)量度。掃描器廠商通常喜歡以插值解析度,而非真實的光學解析度宣傳其產品,但插值解析度會因為軟體插值法而大大提高,造成誇大解析度的假象。在2004年,一部家用級數的影像掃描器可達到1600–3200 dpi的光學解析度,高檔桌面掃描器最高可以5400 dpi掃描,鼓式掃描器則更可達到8000–14,000 dpi的光學解析度。掃描器生產商通常聲稱插值解析度可達到19,200 dpi,但這些數字並無實質意義,而理論上可能的插值畫素是無限大。

  掃描機在掃描後最終得到的是未經壓縮的RGB三色影像資料,通常會傳送至電腦的記憶體。影像可以使用點陣圖編輯程式,例如Adobe Photoshop或GIMP等進行處理及編輯,並儲存在硬碟等儲存裝置。

  掃描機製造出來的影像資料資料可以十分大:一張600dpi,9吋x11吋,稍大於A4紙面積的未經壓縮24bit彩色影像,將相等於100 MByte的未壓縮資料。較新型號的掃描機可在幾秒內創造出這麼大量的資料,因此快速的連線方式十分重要。  早期掃描器使用並口連線電腦,速度緩慢,最高傳送速度只有每秒70 KB。專業型號採用SCSI-II介面,優點是傳送速度快,達每秒數MB,但缺點是價格高昂,亦需要在電腦內加裝一張SCSI擴充卡,對一般用家構成不便。  IEEE1394(火線,Firewire)已開始取代SCSI作為專業製作級,大量檔案掃描器的傳送標準。  近年較經濟的掃描機型號大部分採用USB作為連線介面,在初期的USB 1.1,傳送速率有每秒1.5 MB,較新配備USB 2.0 的型號,傳送速率可達每秒60 MB,消除了傳輸的樽頸。  市場上兩種主要的掃描機傳送介面包括:

  紅外線清理(Infrared cleaning)是一種為菲林底片清除塵埃及花痕的技術。大部分新型號的掃描器已設有此功能。紅外線清理會以紅外線光束掃描菲林,可以掃描出阻隔紅外線通過的塵埃及花痕,並以其位置、大小、形狀等資料自動去除塵埃及花痕。  掃描機生產商通常會各以自己的命名形容此技術。例如Epson、尼康、Microtek等廠商便使用柯達開發的Digital ICE技術,而佳能就使用自己開發的FARE (Film Automatic Retouching and Enhancement)系統。
影像掃描機,常簡稱掃描機,是一個能夠把相片、印刷檔案或手寫檔案等影像,或裝飾品等小物件掃描、分析並化成數碼影像的器材。