传感器一般都是根据物理学、化学、生物学的效应和规律设计而成的，因此大体上可分为物理型、化学型和生物型三大类。化学传感器是利用电化学反应原理，把无机和有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号的传感器。生物传感器是利用生物活性物质选择性识别和测定生物与化学物质的传感器。这两类传感器广泛应用于化学工业、环保监测和医学诊断领域。物理传感器应用于工业测控技术领域。
按构成原理，物理传感器又可分为物性型传感器和结构型传感器。物性型传感器是利用其物理特性变化实现信号转换，如热敏电阻、光敏电阻等。结构型传感器是利用其结构参数变化实现信号转换，如变极距型电容传感器、变气隙式电感传感器等。
根据能量观点，物理传感器又可分为能量转换型和能量控制型两类。前者将非电能量转换为电能量，不需要外电源，故又称为有源传感器，也称为换能器。压电式、磁电式传感器和热电偶等就属于这一类。另一类传感器需要外部电源供给能量，故又称无源传感器。这类传感器本身不是一个换能器，被测非电量仅对传感器中的能量起控制或调节作用。电阻式、电感式和电容式传感器都属于这一类。
按照人类的感觉功能不同，可分为祝觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉五类传感器。机器人的感觉系统由视觉、触觉、痛觉、滑动觉、接近觉、热觉或温觉、力觉、嗅觉、听觉和味觉组成。另外，为了将多个传感器得到的信息综合利用，更准确、全面和低成本地获取所处环境的信息，发展多信息处理技术，形成了多传感器信息的集成与融合( Multi-sensor Integrationand Fusion)技术。
