最新的科學(xué)相機(jī)在寬光譜范圍內(nèi)擁有令人印象深刻的量子效率。一些背照式科學(xué)級(jí)CMOS傳感器現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了超過95%的峰值量子效率，接近硅基探測器的理論最大值。
傳感器設(shè)計(jì)和讀出電子設(shè)備的進(jìn)步使科學(xué)相機(jī)具有極寬的動(dòng)態(tài)范圍?，F(xiàn)在，一些科學(xué)相機(jī)可以提供真正的16位數(shù)字化，提供超過30,000:1的動(dòng)態(tài)范圍。這對(duì)于涉及非常明亮和非常暗區(qū)域的場景的應(yīng)用程序特別有價(jià)值。 科學(xué)級(jí)CMOS（sCMOS）傳感器已成為許多研究應(yīng)用中的主導(dǎo)技術(shù)。最新的sCMOS相機(jī)提供了高分辨率、快速幀速率、低噪聲和寬動(dòng)態(tài)范圍的無與倫比的組合。一些創(chuàng)新型號(hào)現(xiàn)在配備了超過25百萬像素的傳感器，能夠以超過每秒100幀的速度以全分辨率捕獲圖像。
背照式傳感器技術(shù)顯著提高了科學(xué)相機(jī)的量子效率。這些傳感器具有卓越的感光度，尤其是在光譜的藍(lán)色和紫外線區(qū)域。這種增強(qiáng)功能特別有利于微光成像應(yīng)用，例如單分子熒光顯微鏡和天文學(xué)。
熱電冷卻技術(shù)的進(jìn)步使具有極低暗電流噪聲的科學(xué)相機(jī)的發(fā)展成為可能。某些型號(hào)的傳感器溫度可低至-100°C，從而實(shí)現(xiàn)較長的曝光時(shí)間，同時(shí)將噪聲累積降至最低，這對(duì)于拉曼光譜和化學(xué)發(fā)光成像等應(yīng)用尤為重要。
科學(xué)相機(jī)中采用大畫幅傳感器的趨勢越來越明顯。這些傳感器，有些對(duì)角線超過60毫米，提供更大的視野和更高的分辨率。它們?cè)诓±韺W(xué)和大范圍天文成像等應(yīng)用中特別有價(jià)值。
一些先進(jìn)的科學(xué)相機(jī)現(xiàn)在采用了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)校正大氣失真，顯著提高地面天文和遠(yuǎn)程成像等應(yīng)用中的圖像質(zhì)量。
時(shí)間分辨成像功能已得到顯著改進(jìn)。新型科學(xué)相機(jī)提供精確的計(jì)時(shí)控制，某些型號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)亞納秒級(jí)時(shí)間分辨率。這使得研究光化學(xué)和等離子體物理等領(lǐng)域的超快現(xiàn)象成為可能。