Uma câmara regista imagens captando luz num sensor ou filme. É a principal ferramenta do cinema. Uma máquina fotográfica tira uma única fotografia. Uma câmara de filmar tira uma sequência de imagens, geralmente 24 fotogramas por segundo, que, quando projetadas, criam a ilusão de movimento. A câmara não é apenas um dispositivo de gravação. É um instrumento criativo. A escolha da lente, o movimento, o ângulo e a exposição moldam a imagem e a narrativa.

As câmaras de cinema modernas vêm em vários tipos. As câmaras de cinema digital, como a ARRI Alexa e a RED Komodo, gravam em cartões de memória ou discos rígidos. Oferecem alta resolução, ampla gama dinâmica e taxas de fotogramas flexíveis. As câmaras de filme, como a Panavision e a Arriflex, utilizam película de 35 mm ou 65 mm. Alguns realizadores preferem o aspeto da película, que tem uma granulação e reprodução de cores distintas. Ambas têm os seus defensores.

A câmara é operada por um diretor de fotografia ou por um operador de câmara. Pode ser montada num tripé, num dolly, numa grua ou num Steadicam. Pode ser usada à mão. Pode ser controlada remotamente. Cada configuração cria uma sensação diferente. Uma câmara na mão transmite uma sensação de imediatismo e instabilidade. Uma tomada com dolly transmite suavidade e precisão. Uma tomada com grua transmite uma sensação de amplitude e grandiosidade. A câmara não é apenas uma janela. Ela participa na cena.