Die CGM-Systeme bestehen aus einem etwa 5 mm langen Nadelsensor, der beim Aufkleben des Sensorpflasters ins Unterhautfettgewebe geschoben wird. Gemessen wird der Blutglukosegehalt in der Zwischenzellflüssigkeit, er wird elektronisch gespeichert und kann jederzeit am Empfangsgerät abgelesen werden, auch per Smartphone-App. Der Zuckerstoffwechsel wird also, im Gegensatz zum "Fingerpieks", ununterbrochen kontrolliert und aufgezeichnet. Droht Über- oder Unterzuckerung, wird über das Empfangsgerät ein Alarm (akustisch und/oder per Vibration) ausgelöst. So kann beispielsweise eine gefährliche Unterzuckerung verhindert werden.
Gerade bei sportlichen Aktionen (auch beim Schwimmen oder in der Sauna erfüllen die Sensoren ihre Funktion) verhindern sie, dass drohende Blutzuckerentgleisungen nicht wahrgenommen werden. Zwar reagieren die CGM-Geräte zeitlich verzögert (im Vergleich zur klassischen Messung im Kapillarblut um etwa 5 bis 15 Minuten) doch die Richtung, in die der Blutzucker abzuweichen beginnt, ist ablesbar. Im Zweifelsfall gibt ein zusätzlicher klassischer "Pieks" Auskunft über den genauen aktuellen Wert, da das in der Zwischenzellflüssigkeit gemessene Ergebnis durch die Verzögerung vom im Blut gemessenen abweichen kann. Um Fehlmessungen zu verhindern, ist auch eine regelmäßige Kalibrierung des CGM-Systems mittels Referenzmessung erforderlich.
Durch Studien an von Diabetes mellitus Typ I betroffenen Erwachsenen und Kindern ließ sich nachweisen, dass während der Verwendung von CGM-Geräten