Materialele utilizate pentru procesoarele cu senzori constau în principal din materiale semiconductoare-în special siliciu-, datorită conductivității electrice excelente a siliciului și a costurilor de producție reduse. Ca material de bază pentru majoritatea dispozitivelor și procesoarelor electronice, siliciul este utilizat pe scară largă în fabricarea procesoarelor cu senzori, în special în producția de circuite integrate (CI) și microprocesoare. Siliciul nu numai că oferă performanța electrică necesară, ci și menține o funcționare stabilă pe o gamă largă de temperatură, satisfăcând astfel diverse cerințe de mediu.
Odată cu progresele tehnologice, anumite procesoare cu senzori-de ultimă generație pot include și materiale precum nitrură de galiu (GaN) și carbură de siliciu (SiC). GaN și SiC au o mobilitate superioară a electronilor și o rezistență îmbunătățită la radiații, permițându-le să ofere performanțe superioare în aplicații de înaltă-putere și-frecvență înaltă. Aceste materiale sunt utilizate frecvent în dispozitive electronice de-putere mare și procesoare cu senzori specializate care necesită o eficiență excepțională-în special în scenariile care necesită capacități de procesare de înaltă-precizie și-viteză mare.
Procesoarele cu senzori pot utiliza, de asemenea, materiale pe bază de ceramică sau metal-. Aceste materiale oferă o rezistență sporită la temperaturi ridicate, coroziune și șocuri mecanice, făcându-le bine-potrivite pentru utilizarea în procesoarele cu senzori instalate în sistemele de control aerospațial, militar și industrial.