Bir sensör işlemcisinin temel özellikleri öncelikle verimli veri işleme yeteneklerinde, düşük güç tüketiminde, yüksek hassasiyetinde ve{0}gerçek zamanlı performansında kendini gösterir. Her şeyden önce verimli veri işleme, bir sensör işlemcisinin temel özelliklerinden biridir. Sensörlerin genellikle fiziksel dünyadan gelen büyük miktardaki bilgiyi işlemesi gerektiğinden, bu veriler hızlı ve hassas bir dönüşüm ve analiz gerektirir. Yerleşik algoritmalar ve donanım hızlandırma modülleri sayesinde sensör işlemcileri,-veri toplama, filtreleme, dönüştürme ve işleme görevlerini verimli bir şekilde yürütebilir ve böylece sistemin yanıt verebilirliğini ve operasyonel verimliliğini garanti edebilir.
Düşük güç tüketimi, sensör işlemcilerinin tasarımındaki bir diğer kritik özelliği oluşturur. Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazları veya uzaktan izleme sistemleri gibi-sensör tabanlı uygulamaların çoğu-genellikle pil gücüne dayanır. Sonuç olarak, bu cihazların çalışma ömrünü uzatmak için sensör işlemcilerinin düşük güç tüketimi göz önünde bulundurularak tasarlanması gerekir.
Yüksek hassasiyet ve gerçek-zamanlı performans, çok sayıda hassas-kritik uygulamadaki sensör işlemcilerinin temel özellikleridir. Sensörler tarafından elde edilen verilerin doğru ve güvenilir olmasını sağlamak için, sensör işlemcilerinin yüksek-hassas Analog{-Dijital'e-Dönüştürmeyi (ADC) ve hassas veri işleme işlevlerini desteklemesi gerekir.