曲軸傳感器的工作原理主要有以下幾種：

磁電感應式：這種類型的傳感器分上、下兩層安裝在分電器內。由永磁感應檢測線圈和轉子組成，轉子隨分電器軸一起旋轉。正時轉子有多種齒的形式，轉速轉子一般為 24 個齒。若已知轉速傳感器信號和曲軸位置傳感器信號，以及各缸的工作順序，就能知道各缸的曲軸位置。其轉子信號盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。

霍爾效應式：霍爾效應式傳感器是利用霍爾效應的信號發生器。安裝在分電器內，與分火頭同軸，由封裝的霍爾芯片和永久磁鐵組成。觸發葉輪上的缺口數和發動機氣缸數相同。當觸發葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間，霍爾觸發器的磁場被葉片旁路，這時不產生霍爾電壓，傳感器無輸出信號；當觸發葉輪上的缺口部分進入永久磁鐵和霍爾元件之間時，磁力線進入霍爾元件，霍爾電壓升高，傳感器輸出電壓信號。

光電式：一般裝在分電器內，由信號發生器和帶光孔的信號盤組成。信號盤外圈有 360 條光刻縫隙，產生曲軸轉角 1 °的信號；稍靠內有間隔 60 °均布的 6 個光孔，產生曲軸轉角 120 °的信號，其中 1 個光孔較寬，用以產生相對于 1 缸上止點的信號。當發光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產生電壓；當發光二極管光束被檔住時，光敏二極管電壓為 0 。這些電壓信號經電路部分整形放大后，即向電子控制單元輸送曲軸轉角為 1 °和 120°時的信號，電子控制單元根據這些信號計算發動機轉速和曲軸位置。

曲軸傳感器安裝位置多樣，通常在曲軸前端、凸輪軸前端、飛輪或分電器上。它是發動機電控系統中最重要的傳感器之一，能提供點火正時和確認曲軸位置的信號，用于檢測活塞死點、曲軸轉角和發動機轉速。