Die Brandschutzeinrichtung ist in der Lage auch besonders kleine Rauchpartikel zu erfassen. Diese Kleinstpartikel sind für flammende Bränden, aber auch für Dieselruß charakteristisch. Der Name des Sensors leitet sich von dessen Funktionsweise ab: inmitten des Melders wird ein kleines Luftvolumen mit einem Alpha- oder Beta-Strahler bestrahlt und dadurch ionisiert.
Ein großer Vorteil des Ionisationsrauchmelders liegt in seiner geringen Fehlerquote: das Gerät ist in der Lage Wasserdampf, Küchendämpfe oder Zigarettenrauch von „gefährlichen“ Rauchpartikeln zu unterscheiden. Als Anwendungsgebiet eignen sich daher besonders geschlossene Räume, die naturgemäß von viel Rauch umgegeben sind (zum Beispiel Großküchen).