焊縫跟蹤傳感器按工作原理有多種形式，其中比較重要的是直接式的電弧傳感器，間接式的接觸式傳感器、電磁傳感器、超聲波、紅外和光電傳感器等。
電弧傳感器是一種常見的焊縫跟蹤傳感器。通過電弧相對焊縫的擺動，直接利用焊接電弧參數的變化計算出焊槍至工件的距離變化量，進而計算出坡口的位置形狀信息。電弧傳感器的優點是不需要在焊槍上添加附加設備，成本低廉，缺點是對焊縫坡口形狀依賴較大，只適應一些對稱坡口焊縫。
接觸式傳感器依靠探針沿焊縫滾動或滑動，通過探針的偏移，檢測出焊槍與焊縫之間的偏差。接觸式傳感器的優點是成本低廉，易于實現，缺點是探針易磨損變形，跟蹤精度低，對焊縫坡口形狀要求具有一定的溝槽深度，不適應復雜坡口焊縫的跟蹤或高速焊接。
超聲波傳感器具有無接觸、價格低廉的特點，也應用于焊縫檢測中。超聲波傳感器掃描焊縫，通過檢測回聲的時間得到焊縫的位置信息和幾何形狀。但也有其缺陷，環境溫度、溫度梯度、噪聲、保護氣流等因素都會干擾、衰減超聲波，影響傳感器的測量精度，難以滿足高精度焊縫跟蹤的要求。
紅外傳感器常用于獲取熔池動態信息，進行焊接過程中的質量控制。紅外傳感器檢測焊接過程中焊縫處熔池及其周圍地區的紅外信號，并把溫度梯度信號轉換為熱圖像。根據熔池溫度場分布的對稱性判斷電弧是否對中和偏移方向，從而實現焊縫跟蹤。但這種方法未能解決好弧光干擾和溫度場標定問題，在實際應用中收到限制。
光電傳感器是通過采集焊縫光信號來轉化成電信號，得到焊縫位置形狀的傳感器。可分為基于分立光電元件的單點式光電傳感器和能夠獲得焊縫坡口圖像信息的視覺傳感器。
視覺傳感器以其高靈敏度、高精度、抗電磁干擾，與工件無接觸，獲得焊縫信息豐富等優點，越來越受到重視，成為焊縫跟蹤傳感器研究的熱點。創想智控在這塊的投入研究及生產和市場應用基本已進入國內前列。
目前，視覺傳感器采集的圖像有基本自然光、弧光的焊縫圖像和以激光為主動光源的結構光圖像，其中，激光作為主動光源具有高能量、高亮度、單色性好的優點，激光結構光視覺傳感器被認為是最有發展前景的焊縫跟蹤傳感器。
