Le principe de fonctionnement des capteurs de pesée miniatures repose principalement sur l'effet de contrainte. Lorsque le capteur est soumis à une force externe, son élément de détection élastique interne subit une infime déformation mécanique. Cette déformation provoque une modification correspondante de la résistance de la jauge de contrainte (plaque de contrainte) fixée ou intégrée sur le corps élastique. Le capteur utilise généralement une conception en pont de Wheatstone (circuit en pont complet-) pour convertir le changement de résistance de la jauge de contrainte en une sortie de signal de tension faible proportionnelle à la force appliquée.
Avec le développement de la technologie des systèmes microélectromécaniques (MEMS), la taille des cellules de pesée miniatures a été considérablement réduite. Sa technologie de base s'est également étendue aux éléments de détection piézorésistifs à semi-conducteurs, fabriquant des piézorésistances sur des substrats de silicium à l'aide de processus tels que l'implantation ionique et le dépôt de couches minces. De plus, des conceptions innovantes de substrats flexibles permettent au capteur de s'adapter aux surfaces courbes pour la mesure.