‌ החיישן פועל על ידי ‌ על ידי המרת הכמות הלא חשמלית שנמדדה לאות חשמלי או צורה רצויה אחרת של פלט מידע. הפונקציה הבסיסית של החיישן היא להפוך את המידע הנתפס לאות חשמלי על פי חוק מסוים כדי לעמוד בדרישות העברת המידע, עיבוד, אחסון, תצוגה, הקלטה ובקרה. ‌

‌ כיצד עובדים סוגים שונים של חיישנים ‌ כולל:

‌ חיישן טמפרטורה ‌: בהתבסס על העיקרון העובד של החיישן התרמי, מידע הטמפרטורה מתקבל על ידי מדידת שינוי הטמפרטורה של האובייקט או הסביבה. תרמיסטור נפוץ כולל תרמיסטור ותרמיסטור, כאשר הטמפרטורה משתנה, ניתן לחשב את ערך ההתנגדות של התרמיסטור בהתאם, על ידי מדידת השינוי בערך ההתנגדות.
‌ חיישן לחות ‌: בדרך כלל מאמצת את העיקרון הקיבולי של העבודה, המורכבת משתי אלקטרודות, המדיום הוא חומר היגרוסקופי. כאשר תכולת הלחות באוויר משתנה, הלחות של החומר ההיגרוסקופי גם תשתנה בהתאם, ואז תשנה את ערך הקיבול, וניתן לחשב את ערך הלחות על ידי מדידת השינוי בערך הקיבול.
‌ חיישן לחץ ‌: בדרך כלל השתמש באלמנטים רגישים ללחץ, כמו חיישני קולנוע או מדדי מתח. כאשר מיושמים כוחות על אלמנטים אלה, צורתם או גודלם משתנים מעט, וניתן להשיג מידע לחץ על ידי מדידת שינויים אלה. לדוגמה, כאשר מד זן עמידות בפני סרטים דק נתון ללחץ, ערך ההתנגדות שלו ישתנה וניתן לחשב את הלחץ על ידי מדידת השינוי בערך ההתנגדות.
‌ חיישן אור ‌: עבודה המבוססת על האפקט הפוטו -אלקטרוני של פוטודיודה או פוטודיוד. כאשר האור זורח על חיישן הצילום, ההתנגדות או הזרם של חיישן הפוטו ישתנו בהתאם, וניתן להשיג את מידע עוצמת האור על ידי מדידת שינוי זה.
‌ חיישן תאוצה ‌: לרוב משתמשים בטכנולוגיית מערכת מכנית של מיקרו (MEMS), תוך שימוש במבנים מכניים זעירים המבוססים על עקרון ההאצה המונית. כאשר מתרחשים תאוצה או רטט, המסה הזעירה בחיישן תיעקר, ועל ידי מדידת אות תזוזה או משוב זה, ניתן לחשב את מידע ההאצה או התנועה הקשורה.
‌ חיישן מגנטי ‌: עבודה על אפקט האולם או על אפקט התנגדות מגנטית. חיישן האולם משיג את מידע חוזק השדה המגנטי על ידי מדידת שינוי מתח האולם הנגרם על ידי השדה המגנטי לאלמנט האולם, ואילו חיישן הרתיעה משיג את מידע חוזק השדה המגנטי על ידי מדידת שינוי ההתנגדות הנגרם על ידי השדה המגנטי למגנטורסטור.
עקרונות העבודה של חיישנים אלה מדגימים את המגוון והמורכבות של חיישנים ביישומים שונים, שלכל אחד מהם מנגנון עבודה ייחודי משלו כדי לענות על צרכי מדידה ספציפיים.