微光是一个简称，完整地说应该是“微弱可见光”，或者称为“低照度”。可见光是人眼可以感受到的光子，它们有特定的波长。人眼要看见景物，不仅要有合适波长的光子，而且这些光子的数量还必须足够多。人眼到了夜暗环境之所以视力下降，甚至伸手不见五指，并不是因为没有可见光光子，而且因为它们的数量太少。同样的景物，人眼在白天之所以有清晰的视觉，并不是因为景物本身的可见光光子数量变多，而是因为景物受到日光照射后反射进入人眼的可见光光子数量增加；换言之，人眼能看见东西是因为有某种外部光源的补光，这种补光就是一种放大机制。
夜暗环境中自然光，如月光、星光、大气辉光等，它们和日光比起来十分微弱，故称为微光。微光再弱，本质还是补光或放大。微光条件下人眼观察十分吃力，此时如何让人眼尽可能看得清、看得远，就是微光成像要解决的问题。
作为概念性的描述，假设人眼看清景物需要1000个光子(产生的信号)，而景物过来的只有10个光子。此时要产生视觉，必须有某种机制把这10个光子产生的信号至少放大100倍。直观上很容易想到，能不能把10个光子直接变成1000个光子？概念上讲或许是对的，但实际上电子放大的技术要比光子放大成熟得早，于是人们首先让1个光子产生1个电子，再让这10个电子衍生出1000个电子，然后让这束电子打在荧光屏上产生人眼可以感知的光亮。由于内部高度真空，故此类微光成像系统又称为真空成像器件，或简称为像管。像管可以细分为第一代(三级级联)、第二代(微通道板)、第三代(负电子亲和势光电阴极像增强器)等。其间在从第二代向第三代过渡时又形成了超二代，其技术性能仅次于三代产品。另外，由于人眼对黄绿色最敏感，故这种颜色的荧光屏在真空成像器件中最为常见。
上面这种方法实际上是三步走，即①光子→②电子→③光子；如果把最后一步去掉，即①光子→②电子，这将导致另一类工作机制的微光成像器件，称为(半导体)固体成像器件，其中首先也是由10个光子产生10个电子；至于10个电子变成1000个电子的途径可以有两种，一种是引入雪崩放大或者其他放大机制；另一种是等上一段时间，直到累积够了1000个电子以后再传出去(这就是所谓时间延迟积分)。由于去掉了第③步，因此不再需要真空封装，具有体积小、重量轻、耗电少、启动快、寿命长和可靠性高等优点。
基于硅集成电路工艺的CCD (电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)是两类典型的固体成像器件，因为硅半导体的截止波长位于可见光波段，故CCD和CMOS均可用于可见光成像以及微光成像。两者之间的区别可以这样简单地来理解：CCD中没有放大机制，它用一个电容器来收纳光电转换产生的电子，直到电容器中的电子数量累积到1000个时再把它们作为信号传输出去；CMOS器件中可以引入放大器，因此可能只需要200个光子，然后通过放大器产生相当于1000个电子的信号量。
如果把像增强器与CCD耦合在一起，让光子在到达CCD之前获得倍增，可以弥补CCD中没有放大机制的缺陷，由此形成耦合CCD。具体的耦合方式光纤光锥耦合、光纤面板耦合、中继透镜耦合以及电子轰击CCD等。
从目前情况来看，一方面，无论是真空成像器件还是固体成像器件，都不断有新产品问世，它们有着各自的优势；但是另一方面，真空成像器件逐步被固体成像器件替代也是一个不争的事实。这种逐步代替是否会走向全面替代值得关注。从市场规模来看，固体成像器件占优，其中又以在正常照度或人工补光条件下工作的成像器件为主，低照度成像器件所占份额很小。
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