靜電傳感器通常由包括檢測電極的傳感器部分和將檢測到的電荷轉換為電壓信號的放大器部分組成。

當帶電的待測物體接近傳感器時，傳感器接收到來自物體的電場，靜電感應產生與電場強度成正比的感應電荷。檢測電極前面是一個稱為斬波器的振動電極，它會周期性地改變靜電場強度。

此時，感應電荷也發生周期性變化，導致檢測電極與地之間流過交流電。該電流的阻抗在放大器部分被轉換并作為交流電壓信號輸出，以確定待測物體的帶電電位。

使用靜電傳感器時必須注意，即使被測物體的靜電量相同，如果電容不同，所需的充電電壓也會發生變化。例如，如果待測物體接觸金屬，則電容會比單獨時更大，因此即使電荷量恒定，斷電電位的測量值也會較低。