该气体感测器的最顶端是一层金属氧化物（例如侦测挥发性有机化合物的锡氧化物），其下方有金（gold）触点，可量测金属氧化物的电阻；在金导线之下的是一个微小的加热板，会为整个元件加热，因此改变顶层的电阻值──与（透过孔洞）接触感测器的气体成正比。
然后该数位感测器利用Silicon Labs的8051微控制器（与感测器在同一个封装中），来量测金电极之间的电阻，并即时缓冲其变化；当它超过一个既定水准，一个中断警报就会被发送到智 慧型手机的应用处理器（或是应用处理器会周期性轮询8051控制器清空缓冲记忆体，并绘制例如空气品质的PPM记录图等，看应用程式如何执行）。
该种感测器的电池寿命可长达五年，仅需使用小型的锂电池；结合感测器与微控制器的封装元件尺寸为2.7mm×4.0mm×0.6mm，配备I2S介面、耗电低于1.2mW，闲置模式时的耗电量甚至低于6μW。
Cambridge的MEMS-CMOS气体感测器结构
Cambridge 先前曾推出类比版本的感测器，需要OEM客户添加自己的微控制器，或是借用应用处理器的宝贵资源来启动微型加热板、量测金电极之间的电阻并分析结果；而新 版的CCS811数位感测器，则可望让气体感测器进军数十亿台的大众市场智慧型手机、可穿戴式装置与物联网（IoT）设备。
成立于2008年的Cambridge CMOS Sensors花了六年时间开发出类比版本的气体感测器，但最新的数位版产品则只花了一年的时间；接下来他们将在同一个封装中整合多个CCS811感测器晶片，以支援更多种类的气体感测。