光纤传感器的测量原理有两种。
(1)物性光纤传感器原理，物性光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量转换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应，即当温度、压力、电场、磁场等外部环境因素发生变化时，光纤的传光特性，如相位和光强，会发生变化。因此，如果可以测量光纤的光相位和光强变化，则可以知道被测物理量的变化。这种传感器也被称为敏感元件或功能性光纤传感器。激光点光源光束扩散为平行波，分为两种方式，一种是基准光路，另一种是测量光路。外部参数（温度、压力、振动等）导致光纤长度和相位的光相位变化，从而产生不同数量的干扰条纹，计算其模向移动，测量温度或压力等。
(2)结构光纤传感器原理，结构光纤传感器是由光检测元件（敏感元件）、光纤传输电路和测量电路组成的测量系统。其中，光纤仅作为光的传输媒介，也被称为光或非功能光纤传感器。