Senzorji Arduino® so majhne naprave, ki jih je mogoče pritrditi na ploščo Arduino®, da napravi zagotovijo informacije iz fizičnega vira. Senzorji so na voljo v številnih različicah in so še posebej uporabni za projekte robotike, čeprav jih je mogoče uporabiti tudi za druge vrste projektov. Primeri nerobotskih projektov, ki uporabljajo senzorje Arduino®, vključujejo domače varnostne sisteme, oddaljene vremenske postaje in pomivalne stroje, ki jih upravlja naprava Arduino®.
Eden najosnovnejših senzorjev Arduino® je svetlobni senzor. Za razliko od kamere svetlobni senzor ne more ustvariti slike, ampak namesto tega zazna prisotnost ali odsotnost določenega praga svetlobe. S senzorjem svetlobe bi lahko senzor, ki ga nadzoruje avto, samodejno prižgal žaromete, ko vstopi v temno sobo.
Senzorji gibanja sčasoma zaznajo spremembe v svetlobi, da ugotovijo, ali se kaj v njihovem vidnem polju premika. Ti Arduino® senzorji ne zagotavljajo informacij o tem, kje je premikajoči se predmet, kako velik je ali kako hitro se premika. Ena preprosta uporaba senzorjev gibanja je prižiganje luči, ko nekdo stopi v sobo. Tako kot pri drugih senzorjih bi lahko senzorje gibanja uporabili za sprožitev katerega koli dejanja, ki ga je izum sposoben izvesti.
Druga vrsta senzorja Arduino® je avdio senzor. Avdio senzorji zaznajo prisotnost zvoka in običajno lahko zagotovijo dodatne informacije, kot sta višina in amplituda. Ti senzorji so še posebej uporabni za naprave, ki se morajo odzvati na človeška dejanja, kot je govorjenje, ali dejanja drugih strojev, kot je piskanje.
Vsak senzor nagiba in tlaka ima posebno uporabo v robotiki. Senzor nagiba omogoča napravi Arduino®, da ugotovi, kdaj se je njen kot glede na tla spremenil, ob predpostavki, da je senzor nagiba nameščen neposredno na glavno telo naprave. Druga možnost je, da se senzor nagiba namesti na krmilno roko in daje plošči Arduino® stalne informacije o njenem položaju. Senzorji tlaka so ključnega pomena, kadar se robot ukvarja s karkoli, kar je potencialno krhko, na primer s kozarcem ali jajcem. Brez senzorja tlaka robot ne bi mogel ugotoviti, kako močno nekaj drži, in bi ga lahko zlomil.
Roboti, ki se gibljejo naokoli, skoraj vedno potrebujejo določen način določanja razdalje od drugih predmetov. V ta namen obstaja več senzorjev. Infrardeči senzorji razdalje odbijajo laserje nizke moči od bližnjih predmetov, da določijo njihovo razdaljo. Sonarni senzorji uporabljajo visokotehnološko obliko eholokacije, da določijo svoj položaj v okolju.