Сензорният процесор работи, като получава необработени данни от сензори и впоследствие обработва и анализира тези данни, за да извлече полезна информация. Самите сензори обикновено се използват за измерване на физически величини-като температура, налягане, влажност и ускорение-и за преобразуване на тези физически величини в електрически или цифрови сигнали. Основната функция на сензорния процесор е да получава тези сигнали и да извършва необходимите операции-включително преобразуване, филтриране и усилване-за осигуряване на точността и надеждността на данните.
Сензорните процесори получават аналогови сигнали от сензори чрез аналогови входни интерфейси. Тези сигнали обикновено са аналогови сигнали с ниско{1}}напрежение, които трябва да бъдат преобразувани в цифрови сигнали с помощта на модул за аналогов-към-цифров преобразувател (ADC). Веднъж дигитализирани, сигналите стават подходящи за компютърна обработка и анализ; сензорният процесор след това декодира и филтрира тези сигнали според предварително-установени алгоритми, като по този начин премахва шума и извлича валидни данни. По време на този процес процесорът трябва да поддържа както скоростта на обработка, така и прецизността, за да поеме широк набор от-приложни сценарии в реално време.
Процесорът допълнително анализира тези данни въз основа на предварително-конфигурирана логика или алгоритми и извежда резултатите на други устройства или системи. Такъв анализ може да включва агрегиране на данни, прогнозиране на тенденции, оценка на състоянието и подобни функции. За усъвършенствани приложения сензорните процесори могат също така да включват алгоритми за машинно обучение за извършване на интелигентен анализ, автоматично идентифициране на аномалии или прогнозиране на бъдещи промени. В крайна сметка процесорът предава тези обработени данни към терминални устройства, дисплеи или облачни-системи, за да улесни по-нататъшното-вземане на решения и приложение.