חיישני קרן שלוחה מבוססים על מבנה דמוי קרן- עם קצה אחד קבוע והשני פנוי. כאשר מופעל כוח חיצוני על הקצה החופשי או הקורה, הקורה שלוחה תתכופף ותעוות. החיישן מזהה את העיוות הקטן הזה או את השינוי שנוצר בכמויות פיזיקליות קשורות וממיר אותו לאות חשמלי מדיד, ובכך חש את הכמות הנמדדת. פעולתו כוללת בדרך כלל ארבעה שלבים בסיסיים: החלת הכמות הנמדדת, עיוות קרן, המרת כמות פיזית והמרת אותות.
בהתאם לשיטה של המרת כמות פיזית, עקרונות חישה/זיהוי נפוצים כוללים פייזוריסטי, פיזואלקטרי, אופטי, קיבולי ותהודה. חיישנים פייזוריסטיים משלבים או מצמידים מדי מתח בשורש הקורה שלוחה; ההתנגדות משתנה כאשר הקרן מתכופפת, ושינוי זה מומר לפלט מתח דרך מעגל גשר וויטסטון. חיישנים פיזואלקטריים משתמשים בחומרים פיזואלקטריים היוצרים מטען או מתח כאשר הם נתונים לכוח. חיישנים אופטיים משתמשים בהטיית קרן, התערבות אופטית או רשתות סיבים בראג כדי לזהות דפורמציה. חיישנים קיבוליים מזהים שינויים בקיבול הנגרמים משינויים במרווח בין הלוחות עקב עיוות קרן. חיישני תהודה מזהים את השינוי בתדר התהודה של האלומה שלוחה.