Ionizační senzor detekuje kouř na základě změn elektrického proudu mezi dvěma elektrodami v ionizační komoře. Tento typ senzoru je citlivější na malé částice kouře, které vznikají při rychlých a intenzivních plamenných požárech. Ionizační detektory jsou ideální pro detekci požárů s vysokou teplotou a rychlým šířením, ale mohou být náchylnější k falešným poplachům z jiných zdrojů, například z páry nebo prachu.