A szenzorprocesszor alapvető jellemzői elsősorban a hatékony adatfeldolgozási képességekben, az alacsony energiafogyasztásban, a nagy pontosságban és a valós idejű{0}}teljesítményben nyilvánulnak meg. Mindenekelőtt a hatékony adatfeldolgozás a szenzorprocesszorok egyik alapvető jellemzője. Mivel az érzékelőknek jellemzően hatalmas mennyiségű, a fizikai világból származó információt kell feldolgozniuk, ezek az adatok gyors és pontos átalakítást és elemzést igényelnek. A beépített-algoritmusok és hardveres gyorsító modulok révén az érzékelőprocesszorok hatékonyan hajthatnak végre adatgyűjtési, szűrési, átalakítási és feldolgozási feladatokat, ezáltal biztosítva a rendszer válaszkészségét és működési hatékonyságát.
Az alacsony energiafogyasztás az érzékelőprocesszorok tervezésének másik kritikus jellemzője. Számos szenzor-alapú alkalmazás-, mint például a tárgyak internete (IoT) eszközei vagy a távfelügyeleti rendszerek-jellemzően akkumulátorról üzemel. Következésképpen az érzékelő processzorokat alacsony energiafogyasztással kell megtervezni, hogy meghosszabbítsák ezen eszközök élettartamát.
A nagy pontosság és a valós idejű teljesítmény{0}}az érzékelőprocesszorok kulcsfontosságú tulajdonságai számos precíziós-kritikus alkalmazásban. Annak érdekében, hogy az érzékelők által gyűjtött adatok pontosak és megbízhatóak legyenek, az érzékelőprocesszoroknak támogatniuk kell a nagy-precíziós analóg-to{5}}digitális konvertálást (ADC), valamint a precíz adatfeldolgozási funkciókat.