半導體傳感器原件有多種，按照材料成分劃分，可劃分為金屬氧化物半導體和有機類半導體;從作用機理來劃分，可分為表麵控製型和體積控製型，每一類又可分為不同材質和不同形式。
（1）表麵控製型敏感元件
利用氣體吸附於半導體傳感器表麵而導致電導率變化的原件，稱為表麵控製型敏感元件其典型的的敏感元件多為測定可燃氣體。SnO2是最常見的氣體敏感材料，在SnO2中添加Pb增感劑，成為實用性的SnO2係列氣體敏感元件，主要用來測量一氧化碳、氫氣、醇類、硫化氫和NOx等氣體，通常工作溫度為200～400℃。
（2）表麵電位型氣體敏感元件
利用半導體吸附氣體後產生表麵電位或界麵點位變化的氣體敏感元件，稱為表麵電位型氣體敏感元件。這類半導體傳感器對H2、H2S、NH3等氣體反應靈敏;Au/TiO2氣敏二極管則對矽烷具有較高的靈敏度和選擇性。
（3）體積控製型敏感元件
利用半導體物質與氣體反應時體積發生變化，進而呈現電導率變化的原件被稱為體積控製敏感型敏感元件。
3.電化學傳感器
典型的有毒有害氣體電化學傳感器一般由下麵幾個部分構成：可以滲透過氣體但不能滲透過液體的擴散式隔膜;酸性電解液槽（一般為硫酸或磷酸）;工作電極;對電極;參比電極（兩電極設計的傳感器無參比電極）;有些傳感器還包含一個可以過濾幹擾組分的薄膜。
大部分廠檢測有毒有害氣體都有電化學活性，可以被電化學氧化或還原。利用這些反應，可以分辨氣體成分、檢測氣體濃度。常見電化學氣體傳感器分為兩類：
（1）原電池型氣體傳感器
也叫伽伐尼電池型氣體傳感器、燃料電池型氣體傳感器、自發電池型氣體傳感器，其原理和一般常用的幹電池是一樣的，隻是幹電池中的碳錳電極被氣體檢測電極替代了。這類傳感器以氧氣傳感器為代表，這是一種由陽極、電解液和空氣陰極構成的自供電、限製擴散和金屬-空氣電池類型。氧氣在陰極被還原，電子通過電流表流到陽極，在那裏鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關。反應式如下：
O2+H2O+4e→4OH-
2Pb→2Pb2+4e
2Pb2+4OH-→2PbO+2H2O+4e
O2+2Pb→2PbO
（2）恒定電位電解池型氣體傳感器
這種傳感器用於檢測還原性氣體非常有效，與原電池性傳感器不同，它的電化學反應是在電流強製下發生的，是一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器技術成功運用在一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼等氣體的檢測之中，是目前有毒有害氣體檢測的主流傳感器。
工作電極可以催化一些特殊的反應。隨傳感器不同，待測物質將在電極上發生不同的化學反應，並相對於電極產生正或負的電位差。雙電極係統意味著工作電極的電位要時刻保持恒定。三電極設計是目前常見的電化學傳感器的形式，它包括了工作電極、參比電極和對電極。由於使用了一個另外的恒壓電路，工作電極和參比電極間的電壓保持恒定，參比電極上也沒有電流通過。對電極仍然自由極化（電解反應），此時電位的變化就同目標氣體濃度的變化直接有關。傳感器產生的電流直接同氣體的濃度成正比，並且有很寬的線性測量範圍。以一氧化碳為例：