实际上，视觉传感器原理是从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量，以像素数量表示。
在捕获图像之后，视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，以做出分析。例如，若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件，则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件，或者螺栓未对准的部件。此外，无论该机器部件位于视场中的哪个位置，无论该部件是否在360度范围内旋转，视觉传感器都能做出判断。
当前，工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量，可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代化工业生产体系。工业传感器增长最快的领域是视觉传感器。
对于检测物位置不确定，检测物特性较复杂的检测，就需要使用到视觉传感器。在生产现场，通过采用视觉传感器检测零部件，可避免次品外流。视觉传感器主要由捕捉检查对象物体（拍摄）用的摄像头以及处理图像的控制器组成。通过摄像头捕捉图像信息，检测拍摄对象的数量、位置关系、形状等特点，用于判断产品是否合格或将检验数据传送给机器人等其它生产设备。例如，在检查电视或手机用微小电子零部件的电极污迹方面，每分钟可检测数以千计的零部件。还可用于检测手机操作部分的伤痕、污迹以及印刷效果等。
视觉传感器能够检验大得多的面积，并实现了更佳的目标位置和方向灵活性。这使视觉传感器在某些只有依靠光电传感器才能解决的应用中受到广泛欢迎。