传感器之所以具有能量信息转换的机能，在于它的工作机理是基于各种物理的、化学的和生物的效应并受相应的定律和法则所支配，了解这些定律和法则有助于我们对传感器本质的理解和对新效应传感器的开发。
作为传感器工作物理基础的基本定律大致有以下四种类型：
1)守恒定律：包括能量，动量、电荷量等守恒定律。这些定律，是我们探索，研制新型传感器时或在分析、综合现有传感器时，都必须严格遵守的基本法则。
2)场的定律：包括动力场的运动定律、电磁场的感应定律等，其作用与物体在空间的位置及分布状态有关。一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传感器工作的数学模型。例如：利用静电场定律研制的电容式传感器，利用电磁感应定律研制的电感(自感或互感)式传感器，利用运动定律与电磁感应定律研制的电动式传惑器等等。利用场的定律构成的传感器，可统称为“结构型传感器”。
3)物质定律：它是表示各种物质本身内在性质的定律(如虎克定律、欧姆定律等)，通常以这种物质所固有的物理常数加以描述。因此，这些常数的大小决定着传感器的主要性能。如：利用半导体物质法则的压阻、热阻、光阻，湿阻等效应，可分别做成压敏，热敏，光敏，湿敏等器件，利用压电晶体物质法则—压电效应，可制成压电传感器等等。这种基于物质定律的传感器，可统称为“物性型传感器”。这是当代传感器技术领域中具有广阔发展前景的传感器。
4)统计法则：它是把微观系统与宏观系统联系起来的物理法则。这些法则，常常与传感器的工作状态有关，它是分析某些传感器的理论基础。这方面的研究尚待进一步深入。
