De technische parameters van een sensorprocessor-waaronder verwerkingssnelheid, gegevensprecisie en energieverbruik-bepalen de prestaties en efficiëntie ervan voor verschillende toepassingen. Ten eerste is verwerkingssnelheid een kritische parameter, vooral in toepassingen die real-gegevensverwerking vereisen. In industriële automatisering of medische monitoringsystemen moeten sensorprocessors bijvoorbeeld snel gegevens kunnen ontvangen, verwerken en uitvoeren. De verwerkingssnelheid wordt doorgaans gemeten in termen van klokfrequentie (GHz) en instructies per seconde (IPS). Hogere verwerkingssnelheden zorgen voor real-time gegevensverwerking, waardoor de reactiesnelheid van het systeem en de algehele efficiëntie worden verbeterd.
Gegevensprecisie vormt een andere belangrijke technische parameter voor sensorprocessors. Precisie heeft een directe invloed op de betrouwbaarheid en validiteit van de sensorgegevens. De meeste sensoren genereren analoge signalen die moeten worden omgezet in digitale signalen via een analoog-naar-digitaal converter (ADC); de precisie van deze conversie wordt doorgaans gemeten aan de hand van de bitdiepte van de ADC. Een grotere bitdiepte maakt een nauwkeurigere weergave van de gegevens mogelijk, waardoor gegevensfouten tijdens de verwerkingsfase zo veel mogelijk worden geminimaliseerd. Bij toepassingen met hoge-precisie-zoals medische monitoring of precisie-instrumentatie-vereisen sensorprocessors doorgaans ondersteuning voor ADC's met hoge-resolutie en geavanceerde algoritmen om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van gegevens te garanderen.
Stroomverbruik is een kritische ontwerpoverweging voor sensorprocessors, vooral in mobiele apparaten of bewakingssystemen op afstand die afhankelijk zijn van batterijvermogen. Het ontwerp met laag-vermogen verlengt de operationele levensduur van een apparaat en vermindert de noodzaak om de batterij regelmatig te vervangen. Het stroomverbruik wordt doorgaans geoptimaliseerd door het beheer van de werkingsmodi van de processor, de verwerkingswerklast en het datatransmissievolume. Bij het ontwerpen van sensorprocessors kan de implementatie van technieken zoals energiebesparende modi en dynamische spanningsschaling het energieverbruik effectief verminderen, waardoor de processors kunnen voldoen aan de vereisten van ingebedde systemen die zijn ontworpen voor continu gebruik op lange termijn.