Различают легкосъемные и встроенные датчики. Первые устанавливаются на объект на время диагностирования (магнитные, навесные, на зажимах и т.п.), а вторые являются элементами конструкции автомобиля. Встроенные датчики могут быть подключены к контрольным приборам для постоянного наблюдения или к централизованным штепсельным разъемам.

От датчика сигнал в трансформированном виде поступает в измерительное устройство, затем значение диагностического параметра выдается устройством отображения данных (стрелочный прибор, цифровая индикация, графопостроитель и т. п .).

В автоматизированных СТД с помощью специального логического устройства, функционирующего на базе микропроцессора, выполняется автоматическая постановка диагноза, а также выдаются рекомендации в нормативной форме о возможности дальнейшей эксплуатации или необходимости проведения ремонтно-регулировочных операций и замены неисправных элементов. В не автоматизированных СТД постановка диагноза осуществляется оператором.

В зависимости от задач диагностирования и сложности объекта диагнозы могут различаться по глубине. Для оценки работоспособности агрегата, системы, автомобиля в целом используются выходные параметры, на основании которых ставится альтернативный диагноз ("годен" - "не годен").

В общем случае процесс технического диагностирования включает следующие
элементы:
обеспечение функционирования объекта в заданных режимах или тестовое воздействие на объект;
улавливание и преобразование с помощью датчиков сигналов, выражающих значения диагностических параметров, их измерение;
постановка диагноза на основании логической обработки полученной информации путем сопоставления с нормативами.

Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого транспортного средства, его агрегатов и систем в заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при использовании внешних приводных устройств (роликовых стендов, подкатных и переносных приспособлений), с помощью которых на автомобиль оказываются тестовые воздействия (тестовое диагностирование).