人体红外传感器由传感检测元件、干涉滤光片和场效应管匹配装置三部分组成，设计时应将高热释电材料制成相应厚度的薄片，在其两面镀上金属电极，然后通电使其极化，从而制成热释电检测元件。由于施加到极化的电压具有极性，因此极化检测元件也具有正负极性。

该传感器将两个极性相反、特性一致的检测元件串联起来，消除环境和自身变化带来的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来对传感器进行补偿，对于辐射到传感器的红外辐射，通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦并叠加到两个检测元件上，从而使传感器输出电压信号。

基于热电效应原理的，内部热电元件由高热电系数材料组成，并结合滤光透镜窗口，其极化随温度变化。为了抑制自身温度变化引起的干扰，人体红外传感器采用两个特性相同的热电元件反向串联或组成差动平衡电路，因此可以在相应范围内检测物体发射的红外能量的变化。

传感器结构中引入场效应管的目的是完成阻抗变换，由于热电元件输出的是电荷信号，不能直接使用，因此需要使用电阻将其转换为电压形式。电阻阻抗高达104MΩ，因此引入的N沟道结型场效应晶体管应采用共漏极形式连接，即源极跟随器完成阻抗变换。能以非接触的方式检测人体辐射的红外能量的变化，并将其转换成电压信号输出。通过放大该电压信号，可以驱动各种控制电路，如电源开关控制、防盗火灾报警、自动巡检等。

用于制造人体红外传感器元件的高热释电材料是一种广谱材料，其探测波长范围为0.2～20μm。为了对相应波长范围内的红外辐射有较高的灵敏度，传感器在窗口上配备了干涉滤光片。除了允许某些波长范围内的红外辐射通过之外，该滤光片还可以阻挡光线、阳光和其他红外辐射。