Ses sensörleri hava basıncındaki farklılıkları tespit edip bunları elektrik sinyaline dönüştürerek çalışır. Mikrofonlar gibi ses sensörleri genellikle gelen sinyalin gücünü artıran dahili amplifikatörlere sahiptir.
Ses sensörleri, kulakları içeren beyni ve beyne sinyal iletimini içeren insan vücudunu taklit ederek çalışır. Mikrofonlar, bir ses sinyalini algılanan sinyale orantılı bir gerilime veya akıma dönüştüren ses sensörleridir. Tipik olarak, sargılı metal tel ile çevrili mıknatıslardan yapılmış küçük bir diyaframa sahiptirler. Ses dalgaları diyaframın titreşmesine neden olur, bu da mıknatısları titreştirir ve bobinde bir akımı tetikler. Müzik için kullanılan en yaygın mikrofonlar dinamik, şerit veya kondansatörlü mikrofonlardır.
Mikrofonlar en çok tanınan ses sensörü olmasına rağmen, endüstriyel, tıbbi, robotik ve tanımlama ve izleme gibi uygulamalarda sesi algılamak için elektrostatik ve piezoelektrik sensörler de kullanılır. Bu sensörler, işitilebilir aralıkta olmayan ses basıncı dalgalarını algılayabilir ve bu da onları çok çeşitli görevler için uygun kılar. Örneğin, plastikleri kaynaklamak için yüksek frekanslı ultrasonik ses sensörleri kullanılırken, düşük frekanslı ultrason sensörleri ahşap, beton ve çimento gibi daha az yoğun malzemeleri incelemek için kullanılır. Bu sensörler, ışık sensörlerinde olduğu gibi yansıtıcılık, yarı saydamlık veya renkten etkilenmez.
