35㎜判フィルムと同じ撮影面積（36×24㎜）を持つ。色再現性に優れ、高感度撮影に強い。またフィルムカメラ用レンズを同じ画角で扱えるなどのメリットがある。これまではプロ向けやハイアマチュア向けの一眼レフに採用されていたが、普及タイプやミラーレスの機種も増えている。
ただし、フルサイズセンサーは製造コストが高いため、搭載モデルは高価になる傾向があるほか、ボディやレンズのサイズが大きく、重くなる。
フルサイズセンサーを搭載しているニコンのハイクラス一眼レフ「D850」。
ソニーは最も早くからフルサイズミラーレス分野に参入。「α7Ⅲ」はシリーズ3世代目。