Materiali, ki se uporabljajo za senzorske procesorje, so običajno sestavljeni predvsem iz polprevodniških materialov-zlasti silicija-zaradi odlične električne prevodnosti silicija in nizkih proizvodnih stroškov. Kot temeljni material za večino elektronskih naprav in procesorjev se silicij široko uporablja v proizvodnji senzorskih procesorjev, zlasti v proizvodnji integriranih vezij (IC) in mikroprocesorjev. Silicij ne zagotavlja le zahtevane električne zmogljivosti, temveč tudi ohranja stabilno delovanje v širokem temperaturnem območju, s čimer se prilagaja različnim okoljskim zahtevam.
Z napredkom tehnologije lahko nekateri-procesorji senzorjev višjega cenovnega razreda vključujejo tudi materiale, kot sta galijev nitrid (GaN) in silicijev karbid (SiC). GaN in SiC imata vrhunsko mobilnost elektronov in izboljšano odpornost na sevanje, kar jima omogoča zagotavljanje vrhunske učinkovitosti v aplikacijah z visoko-močjo in-frekvenčnostjo. Ti materiali se pogosto uporabljajo v-zmogljivih elektronskih napravah in specializiranih senzorskih procesorjih, ki zahtevajo izjemno učinkovitost-zlasti v scenarijih, ki zahtevajo visoko-natančnost in-hitrost obdelave.
Procesorji senzorjev lahko uporabljajo tudi keramične ali kovinske-materiale. Ti materiali ponujajo izboljšano odpornost na visoke temperature, korozijo in mehanske udarce, zaradi česar so -primerni za uporabo v senzorskih procesorjih, ki se uporabljajo v vesoljskih, vojaških in nekaterih industrijskih krmilnih sistemih.