Xbox Kinect的工作原理主要依賴於其3D深度感應器。
這個設備包括一個紅外發射器和紅外接收攝像頭，工作原理是，紅外發射器發出一種特殊的「雷射」覆蓋整個可視範圍，而攝像頭則接收反射回來的光線來識別玩家。Kinect通過分析反射光線的強度和模式，感知周圍環境，能夠區分不同距離的物體，例如，純黑代表無窮遠，純白代表無窮近，黑白間的灰色地帶對應物體到Kinect的物理距離。
此外，Kinect使用一種基於深度圖像的人體骨骼追蹤算法，能夠識別並追蹤人體姿勢和動作。它通過在圖像中尋找可能是人體的移動物體，並將人體從背景環境中區分出來，然後使用機器學習系統辨識出人體的不同部位，最後根據識別的關節點生成一幅骨架系統，從而捕捉到玩家的動作。
Kinect還能捕捉到玩家的彩色圖像和紅外圖像，進一步增強了對玩家手勢動作的識別能力。這樣的技術使得玩家可以通過身體動作來控制遊戲，而不需要使用任何傳統遊戲控制器。