محول الطاقة الحيوية يحول الإشارة البيوكيميائية إلى إشارة إلكترونية. حيث إنه يمنح المحساس البيولوجي الانتقائية والقدرة على التحديد. وإلى حد نموذجي تتكون محولات الطاقة الحيوية من جزءين رئيسيين؛ طبقة الإدراك البيولوجي ومحول الطاقة المادية.
وتحتوى طبقة الإدراك البيولوجي على إنزيم أو بروتين آخر ملزم مثل الجسم المضاد. ومن خلال استخدام سلاسل قَليلُ النُّوكليوتيد، وهي أجزاء شبه خلوية مثل العُضَيَّات (على سبيل المثال مايتوكوندريا (خلية مولدة للطاقة) وجهاز استقبال يحمل أجزاء (مثل جدار الخلية) وخلايا فردية كاملة وعدد صغير من الخلايا في السقالات الاصطناعية، أو شرائح نحيفة من أنسجة حيوان أو نبات، من الممكن أن تنشأ خلية إدراك بيولوجي. ويتصل محول الطاقة الفيزيائية على نحو نموذجي بطبقة الإدراك. وبالنسبة للتغير الكيميائي الفيزيائي الذي ينتج بواسطة طبقة الإدراك بفضل الحليلة (المادة التي يجرى تحليلها) يقاس بواسطة محول الطاقة.
وتتنوع محولات الطاقة الحيوية ما بين كهروكيميائية وبصرية وكهروضغطية وترانزستور حقلي. وبناء على نوع محول الطاقة الحيوية يمكن تصنيف المحسّسات البيولوجية كما هو موضح أدناه.