CHEMFET (Chemically Sensitive Field Effect Transistor) senzory využívají princip MOSFET, tj. tranzistorů se strukturou kov-izolant (SiO2, TiO2 nebo ZnO) - polovodič. U těchto tranzistorů se příčným elektrickým polem řídí vodivost kanálu v substrátu mezi elektrodami (kolektorem a emitorem). Toto pole je dáno potenciálním rozdílem mezi hradlem (kovová řídicí elektroda) a substrátem (základní polovodičový materiál typu n nebo p). Potenciální rozdíl je u běžné aplikace způsoben přivedením napětí na řídicí elektrodu. U CHEMFET senzorů je řízení hradla způsobeno elektrickou dvojvrstvou v závislosti na adsorpci některých plynů. Do skupiny CHEMFETů se někdy zařazují i rozšířenější tranzistory ISFET, používané zejména na přibližné měření pH kapalin.