Oni se uglavnom temelje na nekim fizičkim učincima. Na primjer, piezoelektrični učinak: kada određeni kristalni materijali vibriraju pod mehaničkom silom, na njihovoj se površini stvara električni naboj. Prikupljanjem i mjerenjem tih naboja može se odrediti vibracija. Drugi princip je elektromagnetska indukcija, koja koristi kretanje vodiča koji siječe magnetske linije sile u magnetskom polju za stvaranje inducirane elektromotorne sile, pretvarajući brzinu vibracije u električni signal. Različite vrste senzora vibracija su poput "prevoditelja" s različitim "vještinama", od kojih svaki pokazuje svoje jedinstvene mogućnosti prema stvarnim potrebama.
