Senzor je v glavnem sestavljen iz treh delov: senzorskega elementa, pretvorbenega elementa in osnovnega pretvorbenega vezja. Senzorski element je osrednja komponenta senzorja, ki lahko občutljivo zazna merjeni predmet in se odzove v skladu z določenim razmerjem. Pretvorniški element je odgovoren za pretvorbo izmerjenih informacij, ki jih zazna senzorski element, v parametre vezja, kot so upor, induktivnost in kapacitivnost, ali električne količine, kot sta napetost in tok. Osnovno pretvorniško vezje nadalje obdeluje in pretvarja izhod električnega signala s pretvorniškim elementom, da olajša prenos in obdelavo signala.
V nekaterih primerih lahko senzor vsebuje le senzorski element in pretvorbeni element, ta dva pa je mogoče celo združiti v enega. Najenostavnejša zasnova senzorja je sestavljena iz samo enega zaznavalnega elementa (ki deluje tudi kot pretvorniški element). Ta vrsta senzorja lahko neposredno oddaja električno količino, ko zazna merjeni predmet, kot so termočleni, piezoelektrični kristali in fotovoltaične celice.