El principi bàsic dels sensors d'alta-precisió rau a convertir la quantitat mesurada en un senyal elèctric precís, estable i fiable mitjançant un disseny precís, processos de fabricació avançats, algorismes de processament de senyal complexos i tècniques de compensació d'errors rigoroses. Els aspectes clau per assolir una alta precisió inclouen: optimització dels principis bàsics de detecció, materials d'alt rendiment i estructures de precisió, processos de fabricació avançats (com ara MEMS), circuits electrònics de baix-soroll i alta-precisió, compensació de temperatura, no linealitat i linealització, calibratge i estandardització, supressió i supressió d'interferències digitals. La idea bàsica és comprendre i quantificar profundament totes les possibles fonts d'error i eliminar o compensar activament aquests errors mitjançant el disseny col·laboratiu de maquinari i programari.
En l'àmbit de la fabricació i la inspecció de precisió, s'utilitzen sensors d'alta-precisió per a mesures de desplaçament, dimensions i topografia superficials d'alta-precisió, com ara el sensor de contacte de tipus llapis{-GT2{-P12KL per a la detecció de nivells de micres.
En l'àmbit del control i la supervisió de processos, els sensors d'alta-precisió s'utilitzen en entorns industrials durs, com ara les indústries química i energètica, per a un seguiment altament fiable de paràmetres clau del procés, com ara la pressió, la temperatura i el cabal, com els sensors de pressió d'alta-precisió de la sèrie PX409 d'OMEGA.
