자기장의 크기, 방향 등을 측정하는 센서이다. 자기신호를 검출하는 기능을 가졌으며, 자기장의 영향으로 인해 물질의 성질 등이 변하는 원리를 이용하여 측정한다. 다양한 종류의 자기 센서가 있는데, 오래 전부터 많이 사용되어 온 자침인 컴퍼스는 방향을 확인하는 자기 센서이며, 코일형 자기 센서는 코일과 자속의 시간 변화와 관련한 물리현상을 이용해 사용된다. 이외에도 고체 자기 센서, 공명형 자기 센서 등도 자계 측정에 사용된다. 자기 센서는 단순히 자기장 및 자력선 만을 측정하는 것이 아니라 전류 측정, 기계량 측정 등에도 사용된다.