Mae egwyddor weithredol celloedd llwyth bach yn seiliedig yn bennaf ar yr effaith straen. Pan fydd y synhwyrydd yn destun grym allanol, mae ei elfen synhwyro elastig fewnol yn mynd trwy anffurfiad mecanyddol munud. Mae'r anffurfiad hwn yn achosi newid cyfatebol yng ngwrthwynebiad y mesurydd straen (plât straen) sydd ynghlwm neu wedi'i integreiddio i'r corff elastig. Mae'r synhwyrydd fel arfer yn defnyddio dyluniad pont Wheatstone (cylched pont llawn-) i drosi'r newid mewn gwrthiant mesurydd straen yn allbwn signal foltedd gwan sy'n gymesur â'r grym cymhwysol.
Gyda datblygiad technoleg systemau microelectromecanyddol (MEMS), mae maint celloedd llwyth bach wedi'i leihau'n sylweddol. Mae ei dechnoleg graidd hefyd wedi ehangu i elfennau synhwyro piezoresistive lled-ddargludyddion, gan wneud piezoresistorau ar swbstradau silicon gan ddefnyddio prosesau megis mewnblannu ïon a dyddodiad ffilm tenau. At hynny, mae dyluniadau swbstrad hyblyg arloesol yn caniatáu i'r synhwyrydd gydymffurfio ag arwynebau crwm i'w mesur.