指紋傳感器(又稱指紋Sensor)是實現指紋自動采集的關鍵器件。最早的指紋識別技術，是以光學傳感器為基礎的光學識別系統，識別范圍僅限于皮膚的表層，通常把它叫做第一代指紋識別技術；而采用了電容傳感器技術的第二代指紋識別系統實現了識別范圍從表皮到真皮的轉換，從而大大提高了識別的準確率和系統的安全性，也是目前市場大部分指紋識別設備的基礎。

第一代指紋識別系統光學傳感器
始于1971年的光學傳感器是研究最早、應用最廣泛的指紋傳感器。其技術關鍵是光的全反射，手指置于加膜臺板(一般是硬質塑料，不同廠家材料有異)，照射到壓有指紋的玻璃表面時，反射光經電荷耦合器件(chargeCOUpleddevice，CCD)轉換為 相應電信號，并傳輸后端進一步處理。其中，反射光強度取決于兩方面因素：壓在玻璃表面指紋的脊和谷的深度、皮膚與玻璃間的油脂和水分。由于光線經玻璃照射到谷的區域后在玻璃與空氣的界面發生全反射至CCD，而射向脊的光線被脊與玻璃的接 觸面吸收或者漫反射到其他地方，這樣，即可利用CCD將有深色脊和淺色谷構成的指紋圖像轉換成數字信號。當然，為獲得較高質量的指紋圖像，還需采用自動或手工方式調整圖像亮度等。

光學指紋傳感器優點主要表現為抗靜電能力強、系統穩定性較好、使用壽命長，能提供分辨力為500dpi(dOtperinch)的圖像，特別是能實現較大區域的指紋圖像采集，但指紋圖像采集區域較大時所需焦距亦較長，采集設備體積需隨之增大，否則，會導致采集的圖像邊緣線形發生扭曲。

光學指紋傳感局限性體現于潛在指印方面(潛在指印是手指在臺板上按完后留下的)，不但會降低指紋圖像的質量，嚴重時，還可能導致2個指印重疊，顯然，難以滿足實際應用需要。此外，臺板涂層及CCD陣列會隨時間推移產生損耗，可能導致采集的指紋圖像質量下降。但是具有無法進行活體指紋鑒別、對干濕手指的適用性差等缺點。

光學指紋識別系統由于光不能穿透皮膚表層(死性皮膚層)，所以只能夠掃描手指皮膚的表面，或者掃描到死性皮膚層，但不能深入真皮層。在這種情況下，手指表面的干凈程度，直接影響到識別的效果。如果，用戶手指上粘了較多的灰塵，可能就會出現識別出錯的情況。并且，如果人們按照手指，做一個指紋手模，也可能通過識別系統，對于用戶而言，使用起來不是很安全和穩定。

光學傳感器中存在棱鏡，其體積較大，一般為半導體的幾倍甚至10倍大小，所以限制了其在小型設備上的應用。在類似考勤機、門禁等大設備上使用沒有體積限制的問題，但在U盤、移動硬盤、手持設備上使用，體積成了最大的障礙。成本低一直以來被認為是光學傳感器的最大優勢，但由于其制造過程一致性較難保證，隨著以電容傳感器為代表的半導體傳感器的大規模發展，光學傳感器的成本優勢也已經不再明顯。雖然大多數公司還在使用光學傳感器，但其發展趨勢是新穎的、高質量的電容指紋傳感器。

第二代指紋識別系統 電容傳感器
電容傳感器始于1998年，屬于半導體傳感器的一種，半導體指紋傳感器還包括半導體壓感式傳感器、半導體溫度感應傳感器等，其中，應用最廣泛的是半導體電容式指紋傳感器。

電容傳感器根據指紋的嵴和峪與半導體電容感應顆粒形成的電容值大小不同，來判斷什么位置是嵴什么位置是峪。其工作過程是通過對每個像素點上的電容感應顆粒預先充電到某一參考電壓。當手指接觸到半導體電容指紋表現上時，因為嵴是凸起的峪是凹下，根據電容值與距離的關系，會在嵴和峪的地方形成不同的電容值。然后利用放電電流進行放電。因為嵴和峪對應的電容值不同，所以其放電的速度也不同。嵴下的像素(電容量高)放電較慢，而處于峪下的像素(電容量低)放電較快。根據放電率的不同，可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數據。

與光學設備多采用人工調整改善圖像質量不同，電容傳感器采用自動控制技術調節指紋圖像像素以及指紋局部范圍敏感程度，在不同環境下結合反饋信息生成高質量圖像。由于提供了局部調整能力，即使對比度差的圖像(如手指壓得較輕的區域)也能被有效檢測到，并在捕捉瞬間為這些像素提高靈敏度，生成高質量指紋圖像。

電容指紋傳感器優點為圖像質量較好、一般無畸變、尺寸較小、易集成于各種設備。其發出的電子信號將穿過手指的表面和死性皮膚層，達到手指皮膚的活體層(真皮層)，直接讀取指紋圖案，從而大大提高了系統的安全性。

電容指紋傳感器因制造工藝復雜，單位面積上傳感單元多，包含高端的，IC設計技術、大規模集成電路制造技術、IC芯片封裝技術等，所以電容指紋傳感器幾乎全部是由，IC技術發達的國家或地區，如美國、歐洲、***等地設計、制造的。目前國內廠家基本上沒有能力生產電容指紋傳感器。

各廠商可能采用不同形式電容方法開發產品，技術新穎且先進的首推瑞典ingerprintCard公司推出的FPC1011C，是一種電容式面裝指紋傳感器。該傳感器采用了多項專利，如獨立的晶圓體信號放大、傳感器表面的保護膜等。內部具有A/D轉換，高的SPI接口，8PIN的軟排線可以方便的接入各種系統。該技術能適應各種復雜指紋，并能在各種環境下獲得從干手指到濕手指的高質量指紋圖像，從而顯著降低指紋識別系統誤識率、拒識率。

隨著指紋識別技術的不斷發展，質量高、功耗低、體積小的電容傳感器傳感器作為便攜式產品極其重要的指紋圖像采集手段，應用日益廣泛，其市場規模以驚人速度飛速拓展。2003年11月，美國Frost &Sul，Uvan發布的指紋傳感器市場調查結果表明：目前，在面向身份認證的指紋傳感器中，傳統型光學傳感器占一定優勢，受電容傳感器技術進步和價格下降等因素的影響， 電容傳感器的份額將逐漸增加，成為指紋采集技術的主流。