Il rivelatore a pixel, anche se ha le dimensioni di una scatola di scarpe, contiene 65 milioni di pixels, che gli permettono di ricostruire le tracce di particelle cariche prodotte dalle collisioni protone-protone con estrema accuratezza. E' il rivelatore piu' vicino al vertice di collisione, con strati cilindrici posti a 4 cm, 7 cm e 11 cm dal tubo a vuoto del fascio e due dischi ad ogni estremita', e sara' cruciale per ricostruire le tracce di particelle a brevissima vita media. Tuttavia, essendo cosi' vicino al fascio significa anche che il numero di particelle che attraversano questo rivelatore e' enorme. La frequenza di particelle ricevute a 8 cm dal tubo a vuoto e' di circa 10 milioni di particelle per centimetro quadrato al secondo. Il rivelatore a pixel deve essere in grado di ricostruire tutte le tracce di queste particelle, e sostenere questo "bombardamento" per almeno dieci anni di durata dell'esperimento.

Ogni strato e' diviso in segmenti come piccole mattonelle, ognuna con un piccolo sensore al silicio, 100µm per 150µm di dimensione, circa due volte lo spessore di un capello. Quando una particella carica lo attraversa rilascia abbastanza energia da rimuovere gli elettroni dagli atomi di silicio, creando delle coppie elettrone-lacuna. Ogni pixel usa una corrente elettrica per raccogliere queste cariche sulla superficie sotto forma di un piccolo segnale elettrico. In ogni mattonella un chip elettronico al silicio e' attaccato al sensore, usando una saldatura microscopica, e ne amplifica il segnale. Sapendo quali pixel sono stati colpiti permette di ricostruire la traiettoria della particella. Siccome il rivelatore e' composto da mattonelle bi-dimensionali, invece che di strips, e siccome e' costituito di vari strati, si puo' ricostruire un'immagine tridimensionale. Visto che ci sono 65 milioni di canali, la potenza dissipata da ogni pixel deve essere mantenuta la piu' bassa possibile. Anche se ogni pixel genera solo 50 microwatt, la potenza totale dissipata e' paragonabile a quella prodotta da una piastra calda. Per non riscaldare il rivelatore i pixels sono montati su tubi raffreddati.