色標傳感器常用于檢測特定色標或物體上的斑點，它是通過與非色標區相比較來實現色標檢測，而不是直接測量顏色。色標傳感器實際是一種反向裝置，光源垂直于目標物體安裝，而接收器與物體成銳角方向安裝，讓它只檢測來自目標物體的散射光，從而避免傳感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。白熾燈和單色光源都可用于色標檢測。

以白熾燈為基礎的傳感器用有色光源檢測顏色，這種白熾燈發射包括紅外在內的各種顏色的光，因此用這種光源的傳感器可在很寬范圍上檢測顏色的微小變化。另外，白熾燈傳感器的檢測電路通常都十分簡單，因此可獲得極快的響應速度。然而，白熾燈不允許振動和延長使用時間，因此不適用于有嚴重沖擊和振動的場合。

使用單色光源（即綠色或紅色LED）的色標傳感器就其原理來說并不是檢測顏色，它是通過檢測色標對光束的反射或吸收量與周圍材料相比的不同而實現檢測的。所以，顏色的識別要嚴格與照射在目標上的光譜成分相對應。

在單色光源中，綠光LED（565mm）和紅光LED（660mm）各有所長。綠光LED比白熾燈壽命長，并且在很寬的顏色范圍內比紅光源靈敏度高。紅光LED對有限的顏色組合有響應，但它的檢測距離比綠光LED遠。通常紅光源傳感器的檢測距離是綠光源傳感器的6～8倍。