PM2.5傳感器被設計用來感應空氣中的塵埃粒子，其內部對角安放著紅外線發光二極管和光電晶體管，他們的光軸相交，當帶灰塵的氣流通過光軸相交的交叉區域，粉塵對紅外光反射，反射的光強與灰塵濃度成正比。光電晶體管使得其能夠探測到空氣中塵埃反射光，即使非常細小的如煙草煙霧顆粒也能夠被檢測到，紅外發光二極管發射出光線遇到粉塵產生反射光，接收傳感器檢測到反射光的光強，輸出信號，根據輸出信號光強的大小判斷粉塵的濃度，通過輸出兩個不同的脈寬調制信號（PWM）區分不同灰塵顆粒物的濃度。
 

　　PM2.5傳感器的工作原理是根據光的散射原理來開發的，微粒和分子在光的照射下會產生光的散射現象，與此同時，還吸收部分照射光的能量。當一束平行單色光入射到被測顆粒場時，會受到顆粒周圍散射和吸收的影響，光強將被衰減。如此一來便可求得入射光通過待測濃度場的相對衰減率。而相對衰減率的大小基本上能線性反應待測場灰塵的相對濃度。光強的大小和經光電轉換的電信號強弱成正比，通過測得電信號就可以求得相對衰減率，進而就可以測定待測場里灰塵的濃度。