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"). Для определения потребности в ремонтно-регулировочной операции требуется более глубокий диагноз, основанный на локализации конкретной неисправности. Постановка диагноза в случае, когда приходится пользоваться одним диагностическим параметром, не вызывает особых методических трудностей. Она сводится к сравнению измеренного значения диагностического параметра с нормативным.