該系統結構簡單，可被加工成各種形狀，能像衣服一樣附著在設備表面。其技術關鍵點在于一種被稱為QCT的量子隧道復合材料。
與以往類似的材料相比，QCT材料不但能感知物體的硬度還能監測到物體的硬度等級。此外，借助XY掃描技術，使用QCT技術的機器人還能獲得不同區域（如前臂、肩部和軀干）的綜合知覺信息。
QCT是一種金屬活性聚合材料，由金屬或非金屬碎料壓制而成，這種材料能對微小的壓力和觸感進行測量并通過電阻值的變化反饋給電路，這就如同通過調光開關控制燈泡的亮度一樣。由于QCT自身所具備的這種獨特性能，它可被制作成各種形狀和大小的壓敏開關。通過絲網印刷后的QCT材料的厚度可薄至75微米。
QCT的運行功耗極低，整個系統無移動部件，可直接與物體接觸而無需任何空氣層。這使得其十分可靠，可被一體化集成到超薄電子設備中，同時還具備極長的運行壽命。
QCT技術已先期在美國宇航局的Robonaut機器人項目上獲得了應用，其先進的傳感技術和機械臂在世界均屬領先。研究人員下一步的目標是讓機器人具有與人類更為接近的觸覺并增強其與人類的互動能力。 日本科學家發明的電子皮膚由橡膠、導電石墨和新型晶體管組成。
電子皮膚在橡膠聚合體里面加入電傳感石墨薄片。當受到觸碰的時候，它的電阻會發生變化，這些變化立即被藏在皮膚表層下面的一系列晶體管察覺到。
主要的困難在于讓這個裝置的反應變得像真人皮膚一樣靈活，最終能夠穿在機器人的手臂上。傳統微型芯片的晶體管是由硅材料制成的，堅硬易碎。但是日本科學家使用一種叫做并五苯的柔軟的有機材料代替制造晶體管。電子皮膚的傳感器系統由32*32的軟材料晶體管方陣組成，每個2.5平方毫米。科學家希望能夠造出比這還小100倍的晶體管出來。這種電子皮膚能夠被大幅度彎折而不會破壞晶體管，甚至把它包在2毫米直徑的棒上仍能繼續工作。
日本科學家希望為他們的人造皮膚加上更多的功能，他們還想讓它變得更有彈性，現在它們更像一張紙，能夠彎折但沒有彈性。
哈佛大學專門研究機器人觸覺的羅伯特-豪認為這非常困難，他還對電子皮膚的影響持保留意見，認為大多數類似的設計都沒有走出實驗室。
