Konsol ışın sensörleri, bir ucu sabit, diğer ucu serbest olan ışın-benzeri bir yapıya dayanmaktadır. Serbest uca veya kirişe harici bir kuvvet uygulandığında konsol kirişi bükülecek ve deforme olacaktır. Sensör, bu anlık deformasyonu veya bunun sonucunda ortaya çıkan ilgili fiziksel büyüklüklerdeki değişikliği tespit ederek bunu ölçülebilir bir elektrik sinyaline dönüştürerek ölçülen miktarı algılar. Operasyonu tipik olarak dört temel adımı içerir: ölçülen miktarın uygulanması, ışın deformasyonu, fiziksel miktar dönüşümü ve sinyal dönüşümü.
Fiziksel miktar dönüştürme yöntemine bağlı olarak yaygın olarak kullanılan algılama/tespit prensipleri arasında piezodirençli, piezoelektrik, optik, kapasitif ve rezonans yer alır. Piezo dirençli sensörler, konsol kirişinin köküne gerinim ölçerleri entegre eder veya bağlar; kiriş büküldüğünde direnç değişir ve bu değişiklik bir Wheatstone köprü devresi aracılığıyla voltaj çıkışına dönüştürülür. Piezoelektrik sensörler, kuvvete maruz kaldığında yük veya voltaj üreten piezoelektrik malzemeler kullanır. Optik sensörler deformasyonu tespit etmek için ışın sapmasını, optik interferometriyi veya fiber Bragg ızgaralarını kullanır. Kapasitif sensörler, ışın deformasyonu nedeniyle plakalar arasındaki boşluktaki değişikliklerin neden olduğu kapasitans değişikliklerini tespit eder. Rezonans sensörleri konsol kirişinin rezonans frekansındaki değişimi tespit eder.