光纤传感器主要由光源、传输光纤、光电探测器和信号处理部分等组成。

其基本原理是将来自光源的光经过光纤送入传感头（调制器），使待测量参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位和偏振态等）发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光电探测器，将光信号转化为电信号，最后经过信号处理后还原出被测物理量。 

光纤传感器一般可分为功能型（传感型）传感器和非功能型（传光型）传感器两大类。 

功能型传感器，是利用光纤对外界信息具有敏感能力和检测能力的特性，将光纤作为敏感元件，当被测量在光纤中传输时，光的强度、相位、频率或偏振态等特性将发生变化，从而实现了调制的功能。然后，再通过对被调制过的信号进行解调，得出被测信号。在这种传感器中，光纤不仅起到了传光的作用，还起到了“感”的作用。 

非功能型传感器，是利用其他敏感元件来感受被测量的变化，光纤仅作为信息的传输介质，即光纤只起导光作用。与传统的光电传感器相比，光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、电绝缘性好和灵敏度高等优点。因而，被广泛应用于各个领域，如环境、桥梁、大坝、油田、临床医学检测和食品安全检测等领域。