Az érzékelőprocesszorokhoz használt anyagok jellemzően főként félvezető anyagokból -különösen szilíciumból- állnak, a szilícium kiváló elektromos vezetőképessége és alacsony gyártási költségei miatt. A legtöbb elektronikus eszköz és processzor alapanyagaként a szilíciumot széles körben használják az érzékelőprocesszorok gyártásában, különösen az integrált áramkörök (IC) és mikroprocesszorok gyártásában. A szilícium nemcsak a szükséges elektromos teljesítményt biztosítja, hanem stabil működést is biztosít széles hőmérsékleti tartományban, és ezáltal megfelel a különféle környezeti követelményeknek.
A technológia fejlődésével bizonyos csúcskategóriás{0}}érzékelős processzorok olyan anyagokat is tartalmazhatnak, mint a gallium-nitrid (GaN) és a szilícium-karbid (SiC). A GaN és a SiC kiváló elektronmobilitást és fokozott sugárzási ellenállást biztosít, így kiváló teljesítményt nyújtanak nagy-teljesítményű és nagy{3}}frekvenciás alkalmazásokban. Ezeket az anyagokat gyakran alkalmazzák nagy-teljesítményű elektronikus eszközökben és speciális érzékelő-processzorokban, amelyek kivételes hatékonyságot{6}}igényelnek, különösen olyan esetekben, amikor nagy-pontosságra és nagy{8}sebességű feldolgozási képességekre van szükség.
Az érzékelőprocesszorok kerámia vagy fém{0}}alapú anyagokat is használhatnak. Ezek az anyagok fokozottan ellenállnak a magas hőmérsékletnek, a korróziónak és a mechanikai ütéseknek, így jól-alkalmasak a repülési, katonai és bizonyos ipari vezérlőrendszerekben alkalmazott érzékelőprocesszorokban való használatra.