光纤探头端面是一个平面玻璃，玻璃上没有结冰时，发射光纤发射的红外光全部透光玻璃端面进入空气，接收光纤接收不到任何红外光；当玻璃端面上有结冰时，发射光纤发出的部分红外光由于被冰层散射和反射而被接收光纤接受。通过检测接收光纤接收到的红外光的强弱，达到检测结冰的目的。

一种典型的电学式结冰传感器为电容式结冰传感器。电容式结冰传感器基于冰、空气和水介电常数的不同来判断电极之间的介质是冰、空气还是水。将多组电极对等距排列，每个电极对为一个结冰检测刻度，总的结冰厚度就等于相邻电极对的距离和介质是冰的电极对的个数的乘积。

1-矩形金属屏蔽保护外壳；2-单片机；3-双路电容数字转换器；4-基准平行板电容器；5-检测平行板电容器组；6-双路可编程控制的刻度选通电路；绝缘保温密封填充材料，8-接线插座。其中基准平行板电容器电极之间没有结冰。
这样就可以判断任意一个检测电容极板之间的介质是冰还是空气。检测电容组竖直等距排列，检测结冰的厚度就等于相邻检测电容的竖直间距与介质是冰的检测电容的个数的乘积。
检测性能 衡量结冰传感器检测性能的参数主要有：分辨率、灵敏度、温度系数、准确度、度等。 分辨率是指结冰传感器能够感知的小结冰厚度。 灵敏度是指结冰厚度变化与结冰传感器输出变化的比值。 温度系数是指没有结冰信号时，结冰传感器的输出变化与温度变化的比值。 准确度是指用结冰传感器对同一结冰厚度进行检测，得到一系列数据，这一系列数据的中心点与实际结冰厚度的接近程度。 度是指上述一系列数据点相对于其中心点的分散程度。
红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位。