Οι αισθητήρες δέσμης προβόλου βασίζονται σε μια δομή-όπως δέσμη με το ένα άκρο σταθερό και το άλλο ελεύθερο. Όταν ασκείται εξωτερική δύναμη στο ελεύθερο άκρο ή στη δοκό, η δοκός προβόλου θα λυγίσει και θα παραμορφωθεί. Ο αισθητήρας ανιχνεύει αυτή τη μικρή παραμόρφωση ή την προκύπτουσα αλλαγή σε σχετικά φυσικά μεγέθη και το μετατρέπει σε μετρήσιμο ηλεκτρικό σήμα, ανιχνεύοντας έτσι τη μετρούμενη ποσότητα. Η λειτουργία του περιλαμβάνει τυπικά τέσσερα βασικά βήματα: εφαρμογή της μετρούμενης ποσότητας, παραμόρφωση δέσμης, μετατροπή φυσικής ποσότητας και μετατροπή σήματος.
Ανάλογα με τη μέθοδο μετατροπής φυσικής ποσότητας, οι κοινώς χρησιμοποιούμενες αρχές ανίχνευσης/ανίχνευσης περιλαμβάνουν την πιεζοαντίσταση, την πιεζοηλεκτρική, την οπτική, την χωρητική και τον συντονισμό. Οι αισθητήρες πιεζοβολίας ενσωματώνουν ή προσαρτούν μετρητές καταπόνησης στη ρίζα της δοκού προβόλου. η αντίσταση αλλάζει όταν η δέσμη κάμπτεται και αυτή η αλλαγή μετατρέπεται σε έξοδο τάσης μέσω ενός κυκλώματος γέφυρας Wheatstone. Οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες χρησιμοποιούν πιεζοηλεκτρικά υλικά που δημιουργούν φορτίο ή τάση όταν υποβάλλονται σε δύναμη. Οι οπτικοί αισθητήρες χρησιμοποιούν εκτροπή δέσμης, οπτική συμβολομετρία ή πλέγματα Bragg ινών για την ανίχνευση παραμόρφωσης. Οι χωρητικοί αισθητήρες ανιχνεύουν αλλαγές στην χωρητικότητα που προκαλούνται από αλλαγές στην απόσταση μεταξύ των πλακών λόγω παραμόρφωσης της δέσμης. Οι αισθητήρες συντονισμού ανιχνεύουν τη μετατόπιση της συχνότητας συντονισμού της δέσμης προβόλου.