Các thông số kỹ thuật của bộ xử lý cảm biến-bao gồm tốc độ xử lý, độ chính xác của dữ liệu và mức tiêu thụ điện năng-xác định hiệu suất và hiệu suất của bộ xử lý trên nhiều ứng dụng khác nhau. Đầu tiên, tốc độ xử lý là một thông số quan trọng, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Ví dụ, trong các hệ thống giám sát y tế hoặc tự động hóa công nghiệp, bộ xử lý cảm biến phải có khả năng nhận, xử lý và xuất dữ liệu nhanh chóng. Tốc độ xử lý thường được đo bằng tần số xung nhịp (GHz) và số lệnh mỗi giây (IPS). Tốc độ xử lý cao hơn đảm bảo quá trình xử lý dữ liệu theo thời gian thực-, từ đó nâng cao khả năng phản hồi của hệ thống và hiệu quả tổng thể.
Độ chính xác của dữ liệu cấu thành một thông số kỹ thuật quan trọng khác cho bộ xử lý cảm biến. Độ chính xác ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy và tính hợp lệ của dữ liệu cảm biến. Hầu hết các cảm biến tạo ra tín hiệu tương tự phải được chuyển đổi thành tín hiệu số thông qua Bộ chuyển đổi tương tự-sang-số (ADC); độ chính xác của chuyển đổi này thường được đo bằng độ sâu bit của ADC. Độ sâu bit lớn hơn tạo điều kiện cho việc trình bày dữ liệu chính xác hơn, đảm bảo rằng các lỗi dữ liệu được giảm thiểu nhiều nhất có thể trong giai đoạn xử lý. Trong-các ứng dụng có độ chính xác cao-như giám sát y tế hoặc thiết bị đo lường chính xác-, bộ xử lý cảm biến thường yêu cầu hỗ trợ cho các ADC có độ phân giải-cao và thuật toán nâng cao để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu.
Tiêu thụ điện năng là yếu tố thiết kế quan trọng cần cân nhắc đối với bộ xử lý cảm biến, đặc biệt là trong các thiết bị di động hoặc hệ thống giám sát từ xa dựa vào nguồn pin. Thiết kế-năng lượng thấp giúp kéo dài tuổi thọ hoạt động của thiết bị và giảm nhu cầu thay pin thường xuyên. Mức tiêu thụ điện năng thường được tối ưu hóa thông qua việc quản lý các chế độ vận hành, khối lượng công việc xử lý và khối lượng truyền dữ liệu của bộ xử lý. Khi thiết kế bộ xử lý cảm biến, việc triển khai các kỹ thuật như chế độ tiết kiệm năng lượng-và thang đo điện áp động có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả, từ đó cho phép bộ xử lý đáp ứng các yêu cầu của hệ thống nhúng được thiết kế để hoạt động liên tục, lâu dài.