電化學生物傳感器分為酶電極傳感器、微生物電極傳感器、電化學免疫傳感器、組織電極與細胞器電極傳感器、電化學DNA傳感器等。
(1)酶電極傳感器
以葡萄糖氧化酶(GOD)電極為例簡述其工作原理。在GOD的催化下，葡萄糖(C6H12O6)被氧氧化生成葡萄糖酸(C6H12O6)和過氧化氫。根據上述反應,顯然可通過氧電極(測氧的消耗)、過氧化氫電極(測H2O2的產生)和PH電極(測酸度變化)來間接測定葡萄糖的含量。因此只要將GOD固定在上述電極表面即可構成測葡萄糖的GOD傳感器。這便是所謂的第一代酶電極傳感器。這種傳感器由于是間接測定法,故干擾因素較多。第二代酶電極傳感器是采用氧化還原電子媒介體在酶的氧化還原活性中心與電極之間傳遞電子。第二代酶電極傳感器可不受測定體系的限制,測量濃度線性范圍較寬,干擾少。現在不少研究者又在努力發展第三代酶電極傳感器,即酶的氧化還原活性中心直接和電極表面交換電子的酶電極傳感器。
目前已有的商品酶電極傳感器包括:GOD電極傳感器、L-乳酸單氧化酶電極傳感器、尿酸酶電極傳感器等。 (2)微生物電極傳感器
將微生物(常用的主要是細菌和酵母菌)作為敏感材料固定在電極表面構成的電化學生物傳感器稱為微生物電極傳感器。其工作原理大致可分為三種類型：其一，利用微生物體內含有的酶(單一酶或復合酶)系來識別分子，這種類型與酶電極類似；其二，利用微生物對有機物的同化作用，通過檢測其呼吸活性(攝氧量)的提高，即通過氧電極測量體系中氧的減少間接測定有機物的濃度；其三，通過測定電極敏感的代謝產物間接測定一些能被厭氧微生物所同化的有機物。
微生物電極傳感器在發酵工業、食品檢驗、醫療衛生等領域都有應用。例如；在食品發酵過程中測定葡萄糖的佛魯奧森假單胞菌電極；測定甲烷的鞭毛甲基單胞菌電極；測定抗生素頭孢菌素的Citrobacterfreudii菌電極等等。微生物電極傳感器由于價廉、使用壽命長而具有很好的應用前景,然而它的選擇性和長期穩定性等還有待進一步提高。
(3)電化學免疫傳感器
抗體對相應抗原具有唯一性識別和結合功能。電化學免疫傳感器就是利用這種識別和結合功能將抗體或抗原和電極組合而成的檢測裝置。電化學免疫傳感器從結構上可分為直接型和間接型兩類。直接型的特點是在抗體與其相應抗原識別結合的同時將其免疫反應的信息直接轉變成電信號。這類傳感器在結構上可進一步分為結合型和分離型兩種。前者是將抗體或抗原直接固定在電極表面上，傳感器與相應的抗體或抗原發生結合的同時產生電勢改變；后者是用抗體或抗原制作抗體膜或抗原膜，當其與相應的配基反應時，膜電勢發生變化，測定膜電勢的電極與膜是分開的。間接型的特點是將抗原和抗體結合的信息轉變成另一種中間信息,然后再把這個中間信息轉變成電信號。這類傳感器在結構上也可進一步分為兩種類型：結合型和分離型。前者是將抗體或抗原固定在電極上；而后者抗體或抗原和電極是完全分開的。間接型電化學免疫傳感器通常是采用酶或其他電活性化合物進行標記，將被測抗體或抗原的濃度信息加以化學放大，從而達到極高的靈敏度。
電化學免疫傳感器的例子有：診斷早期妊娠的HCG免疫傳感器；診斷原發性肝癌的甲胎蛋白(AFP)免疫傳感器；測定人血清蛋白(HSA)免疫傳感器；還有IgG免疫傳感器、胰島素免疫傳感器等等。
(4)組織電極與細胞器電極傳感器
直接采用動植物組織薄片作為敏感元件的電化學傳感器稱組織電極傳感器，其原理是利用動植物組織中的酶，優點是酶活性及其穩定性均比離析酶高，材料易于獲取，制備簡單，使用壽命長等。但在選擇性、靈敏度、響應時間等方面還存在不足。
動物組織電極主要有：腎組織電極、肝組織電極、腸組織電極、肌肉組織電極、胸腺組織電極等。 植物組織電極敏感元件的選材范圍很廣，包括不同植物的根、莖、葉、花、果等。植物組織電極制備比動物組織電極更簡單，成本更低并易于保存。 細胞器電極傳感器是利用動植物細胞器作為敏感元件的傳感器。細胞器是指存在于細胞內的被膜包圍起來的微小“器官”，如線粒體、微粒體、溶酶體、過氧化氫體、葉綠體、氫化酶顆粒、磁粒體等等。其原理是利用細胞器內所含的酶(往往是多酶體系)。
(5)電化學DNA傳感器
電化學DNA傳感器是近幾年迅速發展起來的一種全新思想的生物傳感器。其用途是檢測基因及一些能與DNA發生特殊相互作用的物質。電化學DNA傳感器是利用單鏈DNA(ssDNA)或基因探針作為敏感元件固定在固體電極表面，加上識別雜交信息的電活性指示劑(稱為雜交指示劑)共同構成的檢測特定基因的裝置。其工作原理是利用固定在電極表面的某一特定序列的ssDNA與溶液中的同源序列的特異識別作用(分子雜交)形成雙鏈DNA(dsDNA)(電極表面性質改變)，同時借助一能識ssDNA和dsDNA的雜交指示劑的電流響應信號的改變來達到檢測基因的目的。