空气质量传感器可用于检测空气中的污染物。这包括可能会对人体健康有害的颗粒物、污染物和有害气体。它们可用于空气质量监测、工业气体检测、飞机上的燃烧控制器和制氧机等应用。挥发性有机化合物 (VOC) 传感器能够检测挥发性化学物质和有臭味的污染物。

检测空气中颗粒物的常用设备是家用火灾报警器。使用两种类型的传感器检测烟雾：电离探测器和光电探测器。电离传感器的工作原理是，使用小型放射源（镅 241）以恒定速率产生 α 粒子。烟雾颗粒进入电离室并中断电极间的少量泄漏电流。这可以被检测到，并触发警报。

灰尘传感器可用于空气质量监测。它们的工作原理是，使用红外二极管和光晶体管对来检测从灰尘颗粒上反射的光线。它们是十分高效的香烟烟雾探测器，可使用反射能量的模式来分区烟雾和室内灰尘。可用于空气净化器、空调和空气监测器。

CO₂气体传感器提供多种 ppm 检测范围。它们利用非色散红外 (NDIR) 来检测是否存在气体。CO₂ 分子吸收特定波长的光线，这一点可在传感器中检测到。加热与通风系统 (HVAC) 使用这些传感器来提供控制通风 (DCV) 的需求。

甲烷气体传感器也是一种工业中使用的空气质量传感器。它们也可用于检测 LPG、酒精烟雾和氢气。传感器由特殊电路组成，包括氧化铝管和带电极的二氧化锡传感器，以及加热元件，可使传感器保持在经过校准的温度。类似的传感器可用于酒精呼气测试以及检查是否存在一氧化碳。

氧气传感器加热密封管两端的氧化锆盘。加热到 700C 之后，其中一个盘作为“化学泵”，管道中压力改变所需的时间即表示环境中的氧分压。这些传感器有预热时间和响应时间，可以让传感器加热在测量之间循环。

很多传感器在多种不同的气体中是无法有选择性地进行测量的。因此，未知的化合物组合会导致错误读数或误报。