Η προέλευση των επεξεργαστών αισθητήρων μπορεί να εντοπιστεί στην πρώιμη επιστημονική έρευνα και τις τεχνολογικές εξελίξεις. Η αντίληψη και η παρατήρηση του εξωτερικού περιβάλλοντος ήταν από καιρό θεμελιώδεις απαιτήσεις για την ανθρώπινη επιβίωση και πρόοδο. Κατά συνέπεια, οι άνθρωποι άρχισαν να πειραματίζονται με διάφορες μεθόδους και εργαλεία για την αίσθηση και τη μέτρηση εξωτερικών φυσικών μεγεθών και παραμέτρων.
Οι αρχαιότερες μορφές επεξεργαστών αισθητήρων μπορούν να ανιχνευθούν στην αρχαιότητα-συγκεκριμένα σε αρχαία όργανα μέτρησης, όπως αλφάδια και πυξίδες-τα οποία αντιλαμβάνονταν πληροφορίες για το εξωτερικό περιβάλλον παρατηρώντας τη θέση και τον προσανατολισμό των αντικειμένων. Καθώς η επιστήμη και η τεχνολογία προχωρούσαν, οι άνθρωποι άρχισαν να αναπτύσσουν ένα ευρύ φάσμα νέων τύπων αισθητήρων.
Η ανάπτυξη των σύγχρονων επεξεργαστών αισθητήρων ξεκίνησε τον 19ο αιώνα, όταν οι επιστήμονες άρχισαν να εφαρμόζουν ηλεκτρικές αρχές για να επιτύχουν ικανότητες ανίχνευσης και μέτρησης. Για παράδειγμα, συσκευές όπως αισθητήρες αντίστασης και ποτενσιόμετρα είναι παραδείγματα αισθητήρων που χρησιμοποιούν ηλεκτρικές αρχές για την αντίληψη. Με γνώμονα τις εξελίξεις στην επιστήμη των ηλεκτρονικών και των υλικών, τόσο η ποικιλία όσο και η απόδοση των αισθητήρων βελτιώνονται συνεχώς.
Παράλληλα με την εξέλιξη της τεχνολογίας των υπολογιστών, οι επεξεργαστές αισθητήρων έχουν σταδιακά ενσωματωθεί με τις τεχνολογίες υπολογιστών και επικοινωνίας για να σχηματίσουν ευφυή συστήματα ανίχνευσης και ελέγχου. Οι σύγχρονοι αισθητήρες περιλαμβάνουν μια μεγάλη ποικιλία τύπων-συμπεριλαμβανομένων οπτικών αισθητήρων, αισθητήρων πίεσης, αισθητήρων θερμοκρασίας και επιταχυνσιόμετρων-και πλέον αναπτύσσονται ευρέως σε διάφορους τομείς, όπως η βιομηχανία, η γεωργία, η υγειονομική περίθαλψη και οι μεταφορές.