Le grandezze monitorate anche contemporaneamente dal datalogger possono essere diverse: temperatura, umidità, pressione, livello, evento, Ph, tensione, luminosità, suono, flusso, vibrazione, pioggia, direzione e intensità del vento, ecc. La memorizzazione su base temporale di una o più grandezze permette di studiarne l'andamento nel tempo e di ricostruire esattamente le situazioni in cui si sono verificati determinati eventi, che vengono anch'essi memorizzati (es. allarmi, on/off, ecc.).

Il datalogger è dotato di alimentazione autonoma, che garantisce un funzionamento ininterrotto per un periodo che può arrivare a molti mesi e dipende anche dalla frequenza di campionamento. La memoria interna assicura che i dati non vengano persi in caso di malfunzionamento, insufficiente alimentazione o durante la sostituzione della batteria.

Le dimensioni della memoria del datalogger variano enormemente da un modello all'altro. In ogni caso è prevista la possibilità di gestire la memoria in modo che, una volta esaurita, si interrompa la registrazione dei dati, oppure, secondo il metodo FIFO, i dati registrati per primi vengano gradualmente rimpiazzati da quelli più recenti. I dati registrati dal datalogger vengono periodicamente scaricati su computer locale tramite connessione seriale via cavo, oppure a distanza con connessione telefonica o via radio, grazie ad un software proprietario, ordinati in un database e quindi elaborati, interpretati, stampati o esportati in programmi come Word o Excel.