I sensori della qualità dell'aria sono dispositivi utilizzati per rilevare i contaminanti nell'aria, inclusi particelle, agenti inquinanti e gas nocivi dannosi per la salute. Vengono utilizzati in applicazioni quali il monitoraggio della qualità dell'aria, il rilevamento di gas nelle industrie, i controller di combustione e i generatori di ossigeno negli aeromobili. Sono disponibili sensori di composto organico volatile (VOC) in grado di rilevare sostanze chimiche volatili e agenti inquinanti odorosi.

Un dispositivo comune per rilevare la presenza di sostanze nell'aria è l'allarme antincendio domestico. Il fumo viene rilevato grazie a due tipi di sensori: rilevatori a ionizzazione e rilevatori fotoelettrici. I sensori a ionizzazione funzionano utilizzando una piccola fonte radioattiva (Americio-241) che genera particelle alfa a velocità costante. Le particelle di fumo penetrano nella camera di ionizzazione e interrompono la piccola corrente di dispersione tra elettrodi. Questo viene rilevato azionando l'allarme.

I sensori della polvere sono disponibili per il monitoraggio della qualità dell'aria e funzionano per mezzo di un diodo infrarosso e un paio di fototransistor per rilevare la luce riflessa dalle particelle di polvere. Si tratta di rilevatori di fumo di sigaretta molto efficaci e in grado di usare gli schemi di energia riflessa per distinguere tra fumo e polvere domestica. Si trovano nei purificatori d'aria, condizionatori e monitor.

I sensori di gas CO₂ sono disponibili in un certo numero di "intervallo di rilevazione ppm". Utilizzano una tecnologia ad infrarossi di tipo non dispersivo (NDIR) per rilevare la presenza del gas. Le molecole di CO₂ assorbono lunghezze d'onda della luce specifiche e ciò vien rilevato nel sensore. I sistemi di calore e di ventilazione (HVAC) le utilizzano per fornire ventilazione controllata (DCV).

I sensori di gas metano sono un altro esempio di sensori della qualità dell'aria utilizzati nelle industrie. Vengono anche impiegati per rilevare LPG, fumi da alcool e idrogeno. Un sensore è composto da un circuito speciale che comprende un tubo di alluminio e un sensore di diossido di stagno con elettrodi e un elemento di calore per mantenere il sensore alla temperatura calibrata. Sensori simili vengono utilizzati per la prova del palloncino che calcola il tasso alcolemico e per il test che rileva la presenza di monossido di carbonio.

I sensori di ossigeno riscaldano i dischi di ossido di zirconio alle estremità del tubo sigillato ermeticamente. Il riscaldamento a 700 C di uno dei dischi funge da "pompa chimica" e il tempo impiegato per la variazione di pressione nel tubo indica la pressione parziale di ossigeno dell'ambiente. Questi sensori hanno tempi di riscaldamento e di risposta che consentono al calore del sensore di compiere dei cicli tra le misurazioni.

Molti sensori non sono selettivi su una gamma di gas diversi. Per questo motivo spesso si verificano letture errate o falsi allarmi causati da una combinazione di composti sconosciuta.