Struktura sieci może przyjmować różne postaci, w zależności od tego czy wszystkie węzły są identyczne, czy też istnieją węzły wyróżnione, spełniające specyficzne funkcje. Często struktura sieci budowana jest wokół pojedynczego urządzenia, do którego spływają wszystkie dane (ang. data sink). Hierarchicznej architekturze sprzyja zwiększona możliwość przetwarzania (np. uśredniania, kompresowania) danych w wyróżnionych węzłach, co pozwala zmniejszyć sumaryczną ilość przesyłanych danych. Wydzielone fragmenty sieci czujnikowych komunikujące się z jednym węzłem liderem nazywa się klastrami. Czasami, oprócz korzyści wynikających z hierarchicznej architektury sieci, tworzenie klastrów może mieć na celu utworzenie grupy węzłów znajdujących się na zadanym obszarze do wykonania konkretnego zadania.