半导体气敏传感器中的气敏电阻材料是金属氧化物半导体（分P型如氧化锡和N型如氧化钴），合成材料有时还渗入了催化剂，如钯（Pd）、铂（Pt）、银（Ag）等。
（1）敏感材料的功函数＜吸附分子的电子亲和力→吸附分子从材料中夺取电子（负离子吸附、氧化型气体），敏感材料的载流子减少→R↑，可敏感的气体如O 2 、NO等。
（2）敏感材料的功函数＞吸附分子的离解能→吸附分子向材料释放电子（正离子吸附、还原型气体），敏感材料的载流子增加→R↓，可敏感的气体如H 2 、CO等。
（3）为提高气体灵敏度，一般需加热以加快氧化还原反应（到200～450℃），同时加热还能烧掉附着在测控部分上的油雾、尘埃。
半导体气敏传感器有以下两种类型及结构。
（1）电阻型半导体气敏传感器。这种半导体气敏传感器由敏感元件、加热器和外壳三部分组成，分为烧结型、薄膜型、厚膜型。
（2）非电阻型半导体传感器。这种半导体气敏传感器又分为MOS二极管气敏器件和MOS场效应晶体管气敏器件两种。
半导体气敏传感器主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制，气敏元件是以化学物质的成分为检测参数的化学敏感元件。