電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現在一種活性材料的傳感器面前，傳感器將化學輸入轉換成電信號，由多個傳感器對一種氣味的響應便構成了傳感器陣列對該氣味的響應譜。
氣味中的各種化學成分均會與敏感材料發生作用，所以這種響應譜為該氣味的響應譜。為實現對氣味的定性或定量分析，要將傳感器的信號進行適當的預處理（消除噪聲、特征提取、信號放大等）后采用合適的模式識別分析方法對其進行處理。
理論上，每種氣味都會有它的特征響應譜，根據其特征響應譜可區分小同的氣味。同時還可利用氣敏傳感器構成陣列對多種氣體的交叉敏感性進行測量，通過適當的分析方法，實現混合氣體分析。
電子鼻識別的主要機理是在陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度，例如，一號氣體可在某個傳感器上產生高響應，而對其他傳感器則是低響應；同樣，二號氣體產生高響應的傳感器對一號氣體則不敏感，歸根結底，整個傳感器陣列對不同氣體的響應圖案是不同的，正是這種區別，才使系統能根據傳感器的響應圖案來識別氣體。
電子鼻也可以用于生鮮配送，果蔬的新鮮度、成熟度、成長期分析，果蔬的種類、儲藏時間、儲存方法、產地對品質的影響等方面的研究，果蔬生長狀況研究與分析（活體無損分析），果蔬育種、栽培方法、采摘期限、農藥殘留、肥料成份配比等的研究。
