يعتمد مبدأ عمل خلايا الحمل المصغرة بشكل أساسي على تأثير الإجهاد. عندما يتعرض المستشعر لقوة خارجية، يتعرض عنصر الاستشعار المرن الداخلي لتشوه ميكانيكي دقيق. يؤدي هذا التشوه إلى تغير مماثل في مقاومة مقياس الانفعال (لوحة الانفعال) المتصلة أو المدمجة بالجسم المرن. يستخدم المستشعر عادةً تصميم جسر ويتستون (دائرة جسر كاملة-) لتحويل التغير في مقاومة مقياس الضغط إلى خرج إشارة جهد ضعيف يتناسب مع القوة المطبقة.
مع تطور تكنولوجيا الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، تم تقليل حجم خلايا الحمل المصغرة بشكل كبير. توسعت تقنيتها الأساسية أيضًا لتشمل عناصر استشعار مقاومة الضغط لأشباه الموصلات، وتصنيع مقاومات الضغط على ركائز السيليكون باستخدام عمليات مثل زرع الأيونات وترسيب الأغشية الرقيقة-. علاوة على ذلك، تسمح تصميمات الركيزة المرنة المبتكرة للمستشعر بالتوافق مع الأسطح المنحنية للقياس.