يمكن استخدام الكيمياء الفوق جزيئية في تطوير أجهزة الحساسية بعدة طرق، منها:
1- تصميم مواد حساسة: يتم تصميم مواد حساسة للكشف عن مواد معينة في العينات. ويتم ذلك عن طريق استخدام المركبات الفوق جزيئية ذات الخصائص المحددة مثل الاختيارية للتفاعل والاسمية والمسافة الفاصلة والاستقرار وغيرها.
2- تصميم مواد تحديد الكمية: يمكن استخدام المواد الفوق جزيئية لتحديد الكمية الموجودة من المواد المراد الكشف عنها، وذلك عن طريق تحديد الحجم الذري أو الجزيئي أو الشحنة أو الرقم الهيدروجيني أو الثابت الدايناميكي للتفاعل.
3- تصميم أجهزة الكشف الحساسة: يمكن استخدام المواد الفوق جزيئية في تصميم أجهزة الكشف الحساسة، وذلك عن طريق إدخال المواد الفوق جزيئية إلى داخل الأجهزة الحساسة، واستخدامها في عملية الكشف عن المواد المراد الكشف عنها.
4- تصميم أجهزة الحساسية الحيوية: يمكن استخدام المواد الفوق جزيئية في تصميم أجهزة الحساسية الحيوية، وذلك عن طريق تحديد الجزيئات الحيوية المراد الكشف عنها، وتطوير مواد حساسة ترتبط بهذه الجزيئات، مثل البروتينات والأحماض النووية والأنزيمات والهرمونات وغيرها.