مبدأ العمل الأساسي لأجهزة استشعار الألياف الضوئية هو تغذية الضوء من مصدر الضوء إلى المغير من خلال الألياف الضوئية، مما يتسبب في تفاعل المعلمات المقاسة مع الضوء الذي يدخل منطقة التعديل، مما يؤدي إلى تغييرات في الخصائص البصرية للضوء ( مثل الكثافة، الطول الموجي، التردد، المرحلة، حالة الاستقطاب، وما إلى ذلك)، وهو ما يسمى ضوء الإشارة المعدل. ومن ثم، من خلال الاستفادة من تأثير الضوء المقاس على خصائص الإرسال، يتم الانتهاء من القياس.
هناك مبدأان للقياس لأجهزة استشعار الألياف الضوئية. تستخدم مستشعرات الألياف الضوئية من النوع المادي حساسية الألياف الضوئية للتغيرات البيئية، وتحول الكميات الفيزيائية المدخلة إلى إشارات ضوئية معدلة. يعتمد مبدأ عملها على تأثير التعديل البصري للألياف الضوئية، والذي يشير إلى ظاهرة أن خصائص نقل الألياف الضوئية، مثل الطور وشدة الضوء، ستتغير عندما تتغير العوامل البيئية الخارجية مثل درجة الحرارة والضغط والمجال الكهربائي والمغناطيسي. تغيير المجال، الخ. مستشعر الألياف الضوئية المنظم هو نظام قياس يتكون من عناصر كشف الضوء (عناصر حساسة)، ودوائر نقل الألياف الضوئية، ودوائر القياس. تعمل الألياف الضوئية فقط كوسيلة لانتشار الضوء، لذلك تُعرف أيضًا باسم نوع النقل أو مستشعر الألياف الضوئية غير الوظيفي.
