识别元件为生物活性物质，如酶、细胞、组织、核酸及有机分子等，受到葡萄糖的刺激，做出相应的化学生物反应。信号转换器把与葡萄糖浓度相关的生物活性信号转换为可检测的电化学或光学等信号，实现葡萄糖浓度的检测。

葡萄糖传感器是研究最早和商业化最早的生物传感器。1962年，L.C.克拉克^[注]等最早提出生物传感器检测葡萄糖浓度的概念。该方法是基于葡萄糖氧化酶催化葡萄糖的反应消耗氧气来构建氧电极，施加一定的电位，通过检测氧气的减少量来测定葡萄糖的浓度。1967年S.J.乌普迪克^[注]等通过将葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，简化了装置并提高了葡萄糖氧化酶的稳定性，标志着第一代葡萄糖传感器的诞生。 

葡萄糖的检测在食品分析、临床检验和生物化学中具有重要的意义。自20世纪60年代以来，随着传感技术的发展，多种加工方法和换能器被用于生物传感器的制备，葡萄糖传感器的研究已经取得了很大的发展，在多方面取得了广泛的应用。葡萄糖传感器被广泛应用于食品工业中的原料分析和过程控制。此外，全世界每年约消耗数十亿支用于血糖测试的酶电极葡萄糖传感器，是人们实施血糖自我检测、有效预防和控制糖尿病病情的重要手段。