Kalsiyum iyon sensörleri, çeşitli ortamlarda kalsiyum iyonlarının (ca²⁺) konsantrasyonunu tespit etmek ve ölçmek için tasarlanmış özel cihazlardır. Bu sensörler, biyomedikal izlemeden çevre bilimine kadar çok çeşitli uygulamalarda çok önemli bir rol oynamaktadır. Kalsiyum iyonları, kas kasılması, nörotransmiter salınımı ve kan pıhtılaşması dahil olmak üzere çok sayıda fizyolojik süreç için hayati önem taşımaktadır.