焊缝跟踪传感器按工作原理有多种形式，其中比较重要的是直接式的电弧传感器，间接式的接触式传感器，超声波传感器、红外传感器以及激光视觉传感器等。
电弧传感器：
电弧传感器是一种常见的焊缝跟踪传感器。通过电弧相对焊缝的摆动，直接利用焊接电弧参数的变化计算出焊枪至工件的距离变化量，进而计算出坡口的位置形状信息。电弧传感器的优点是不需要在焊枪上添加附加设备，成本低廉，缺点是对焊缝坡口形状依赖较大，只适应一些对称坡口焊缝。
接触式传感器：
接触式传感器一般在焊枪前方采用探针和焊缝或工件的一个侧壁接触，通过探针把焊缝位置的变化通过光电、滑动变阻器、力觉等方式转换为电信号，以供控制系统跟踪焊缝。其特点是不受电弧干扰，工作可靠，成本低，曾在生产中得到过广泛应用，但跟踪精度不高，探针易磨损变形，不适应复杂坡口焊缝的跟踪或高速焊接。目前正在被其它传感方法取代。
超声波传感器：
超声波传感器具有无接触、价格低廉的特点，也应用于焊缝检测中。超声波传感器扫描焊缝，通过检测回声的时间得到焊缝的位置信息和几何形状。但也有其缺陷，环境温度、温度梯度、噪声、保护气流等因素都会干扰、衰减超声波，影响传感器的测量精度，难以满足高精度焊缝跟踪的要求。
红外传感器
红外传感器通过检测焊接过程中熔池及熔池周围的热图像，控制系统根据熔池温度场分布的对称性判断电弧是否对中或发生偏移，实时反馈给执行机构从而实现焊缝跟踪。这种方法成本低但易受弧光干扰。
激光视觉传感器：
激光视觉传感器前景被看好的焊缝跟踪传感器。激光二极管通过镜头组生成线结构光，投射到被检测物体上，投射到物体上的光发生漫反射，通过接收镜头组，在CMOS传感器上成像，这些图像信息经过处理，可以生成被测物体的工作距离、位置、形状等信息，通过对监测数据分析处理，计算并修正机器人焊接轨迹偏差。通过激光视觉传感器不仅可以得到有关焊缝的信息，而且还可以对焊后熔池宽度进行观测。激光视觉传感器以其高灵敏度、高精度、抗电磁干扰，与工件无接触，获得焊缝信息丰富等优点，越来越受到重视，已成为焊缝跟踪传感器主流产品。
