Temeljne značilnosti senzorskega procesorja se kažejo predvsem v njegovih učinkovitih zmožnostih obdelave podatkov, nizki porabi energije, visoki natančnosti in-zmogljivosti v realnem času. V prvi vrsti je učinkovita obdelava podatkov ena od ključnih lastnosti senzorskega procesorja. Ker morajo senzorji običajno obdelati ogromne količine informacij, ki izvirajo iz fizičnega sveta, ti podatki zahtevajo hitro in natančno pretvorbo in analizo. Z vgrajenimi-algoritmi in moduli za pospeševanje strojne opreme lahko senzorski procesorji učinkovito izvajajo naloge pridobivanja, filtriranja, pretvorbe in obdelave podatkov, s čimer zagotavljajo odzivnost in operativno učinkovitost sistema.
Nizka poraba energije je še ena kritična značilnost pri načrtovanju senzorskih procesorjev. Številne-aplikacije, ki temeljijo na senzorjih-, kot so naprave interneta stvari (IoT) ali sistemi za oddaljeno spremljanje-, se običajno zanašajo na napajanje baterije. Zato morajo biti senzorski procesorji zasnovani z nizko porabo energije, da se podaljša življenjska doba teh naprav.
Visoka natančnost in-zmogljivost v realnem času sta ključna atributa senzorskih procesorjev v številnih aplikacijah,-kritičnih za natančnost. Da bi zagotovili, da so podatki, pridobljeni s senzorji, natančni in zanesljivi, morajo procesorji senzorjev podpirati visoko-natančno analogno-v-digitalno pretvorbo (ADC) ter funkcije natančne obdelave podatkov.