智能手機中最常見的傳感器之一是加速度傳感器。正如其名字揭示的那樣，加速度傳感器能測量手機的加速度。使手機在任何方向上運動，加速度傳感器就會有信號輸出，手機靜止不動時加速度傳感器則沒有信號輸出。加速度傳感器還能測量手機在三個方向上的角度。應用利用加速度傳感器的信號判斷手機的狀態是平放，還是有一定角度?顯示屏是向上還是向下?
陀螺儀能提供精度更高的角度信息。借助陀螺儀，Android的Photo Sphere相機功能可以判斷手機在哪個方向上旋轉了多少度。Google的Sky Map利用陀螺儀判斷手機指向哪個星座。
大多數智能手機配置的另外一種傳感器是磁力傳感器，它能夠檢測磁場。磁力傳感器是指南針類應用用來判斷地球北極的傳感器之一。應用也可以利用磁力傳感器來檢測金屬材料。
距離傳感器由一個紅外LED燈和紅外輻射光線探測器構成。距離傳感器位于手機的聽筒附近，手機靠近耳朵時，系統借助距離傳感器知道用戶在通電話，然后會關閉顯示屏，防止用戶因誤操作影響通話。距離傳感器的工作原理是，紅外LED燈發出的不可見紅外光由附近的物體反射后，被紅外輻射光線探測器探測到。
手機的光線傳感器能檢測環境的亮度。軟件可以利用光線傳感器的數據自動調節顯示屏亮度--當環境亮度高時，顯示屏亮度會相應調高;當環境亮度低時，顯示屏亮度也會相應調低。三星高端Galaxy型號手機能利用先進的光線傳感器，獨立地測量白、紅、綠和藍光的亮度。Adapt Display功能利用這些數據優化顯示屏的畫面質量。
部分高端智能手機配置有氣壓傳感器，能測量氣壓。氣壓傳感器的數據能用來判斷手機所處位置的海拔高度，有助于提高GPS(全球定位系統)的精度。摩托羅拉XOOM和三星Galaxy Nexus是兩款首批配置氣壓傳感器的Android手機。
三星Galaxy S4配置有能測量氣溫的溫度傳感器。但是，許多其他智能手機都配置有溫度傳感器，有的還不止一個。區別就在于它們的目的是監測手機內部以及電池的溫度。如果發現某一部件溫度過高，手機就會關機，防止手機損壞。Galaxy S4氣溫傳感器提供的數據被S Health應用用來判斷用戶所處的環境是否舒適。
計步器是用來計量用戶所走步數的傳感器。手機中的加速度傳感器也可以獲得用戶所走步數，但專用計步器能提供更精確的數據，而且更節能。Google Nexus 5是為數不多的真正配置計步器傳感器的手機之一。
此外，Galaxy S5中的心率傳感器也是不能不提的。它通過檢測用戶手指上血管每分鐘的脈動數量獲得用戶的心率數據。
包括蘋果iPhone 5s、三星Galaxy S5和HTC One Max在內的多款手機都配置有指紋傳感器。指紋傳感器通常被用作一種安全措施。
容易被忽略的一類手機傳感器是能夠探測有害輻射的傳感器，夏普的Pantone 5手機就配置了有害輻射傳感器。Pantone 5上有一個按鈕，用戶點擊按鈕后手機會啟動一款應用，探測環境中的輻射水平。
算上麥克風和攝像頭，智能手機中的傳感器種類將達到14種，這意味著智能手機能夠獲得、利用和對外提供的數據有很多。隨著智能手機不斷發展，它集成的傳感器種類還會不斷增多。
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