I sensori sonori funzionano rilevando le differenze nella pressione dell'aria e trasformandole in segnali elettrici. I sensori sonori come i microfoni di solito hanno amplificatori integrati che aumentano la forza del segnale in ingresso.
I sensori sonori funzionano imitando il processo del corpo umano che coinvolge le orecchie e la trasmissione del segnale al cervello. I microfoni sono sensori sonori che convertono un segnale sonoro in una tensione o corrente proporzionale al segnale rilevato. Di solito hanno un piccolo diaframma fatto di magneti circondati da un filo metallico arrotolato. Le onde sonore fanno vibrare il diaframma, che fa vibrare i magneti e induce una corrente nella bobina. I microfoni più comuni utilizzati per la musica sono microfoni dinamici, a nastro o a condensatore.
Sebbene i microfoni siano il sensore sonoro più riconosciuto, i sensori elettrostatici e piezoelettrici vengono anche utilizzati per rilevare il suono in applicazioni quali industriale, medico, robotica, identificazione e localizzazione. Questi sensori sono in grado di rilevare le onde di pressione sonora che non rientrano nella gamma udibile, il che le rende adatte a una vasta gamma di attività. Ad esempio, i sensori ultrasonici ad alta frequenza vengono utilizzati per saldare materie plastiche, mentre i sensori a ultrasuoni a bassa frequenza vengono utilizzati per ispezionare materiali meno densi, come legno, calcestruzzo e cemento. Tali sensori non sono influenzati dalla riflettività, dalla traslucenza o dal colore, come nel caso dei sensori di luce.