Klakson alarm sebelumnya, yang membutuhkan baterai khusus, diganti dengan klakson yang lebih hemat energi, memungkinkan penggunaan baterai yang tersedia secara umum. Detektor ini juga dapat berfungsi dengan sejumlah kecil bahan sumber radioaktif, dan ruang penginderaan serta selubung detektor asap dirancang ulang untuk operasi yang lebih efektif. Baterai isi ulang sering diganti oleh sepasang baterai AA bersama dengan shell plastik membungkus detektor. Alarm asap bertenaga baterai lithium 10 tahun diperkenalkan pada tahun 1995.
Detektor asap fotolistrik (optik) ditemukan oleh Donald Steele dan Robert Emmark dari Electro Signal Lab dan dipatenkan pada tahun 1972.
Detektor asap ionisasi menggunakan radioisotop, biasanya americium-241, untuk mengionisasi udara; perbedaan karena asap terdeteksi dan alarm dihasilkan. Detektor ionisasi lebih sensitif terhadap tahap nyala api daripada detektor optik, sedangkan detektor optik lebih sensitif terhadap kebakaran pada tahap awal yang membara.
Detektor asap memiliki dua ruang ionisasi, satu terbuka ke udara, dan ruang referensi yang tidak memungkinkan masuknya partikel. Sumber radioaktif memancarkan partikel alfa ke kedua kamar, yang mengionisasi beberapa molekul udara. Ada perbedaan potensial (voltase) antara pasangan elektroda di dalam bilik; muatan listrik pada ion memungkinkan arus listrik mengalir.
Arus di kedua kamar harus sama karena sama-sama dipengaruhi oleh tekanan udara, suhu, dan penuaan sumber. Jika ada partikel asap memasuki ruang terbuka, beberapa ion akan menempel pada partikel dan tidak akan tersedia untuk membawa arus di ruang itu. Sirkuit elektronik mendeteksi bahwa ada perbedaan saat ini antara ruang terbuka dan ruang tertutup, dan membunyikan alarm. Sirkuit ini juga memonitor baterai yang digunakan untuk memasok atau mencadangkan daya, dan membunyikan peringatan intermiten ketika hampir habis. Tombol uji yang dioperasikan pengguna mensimulasikan ketidakseimbangan antara ruang ionisasi, dan membunyikan alarm jika dan hanya jika catu daya, elektronik, dan perangkat alarm berfungsi. Arus yang ditarik oleh pendeteksi asap ionisasi cukup rendah untuk baterai kecil yang digunakan sebagai satu-satunya atau catu daya cadangan untuk dapat menyediakan daya selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun tanpa perlu kabel eksternal.
Detektor asap ionisasi biasanya lebih murah daripada detektor optik. Mereka mungkin lebih rentan terhadap alarm palsu yang dipicu oleh peristiwa yang tidak berbahaya daripada detektor fotolistrik, dan jauh lebih lambat untuk merespons kebakaran rumah biasa.