Ao contrario de que muitas pessoas pensam, o touchscreen não fica na tela do aparelho, mas sim trabalha em sincronia com o display, para melhor entender assista ao video:

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Existem 2 tipos de telas touchscreen no mercado, a resistiva e a capacitiva.

As telas resistivas funcionam por meio de pressão, são menos precisas, com cerca de 85% de precisão.
A vantagem desse tipo de tela é que pode ser usada com qualquer tipo de objeto, independente de condições especiais, desde que ele tenha a capacidade de encostar e fazer uma pequena preção na tela. Uma desvantagem é a dificuldade de reproduzir o multitouch, pois como o toque é reconhecido de acordo com a pressão, seria muito difícil dela identificar dois toques, já que a pressão exercida por eles causaria uma pressão no ponto central dos toques fazendo ela identificar apenas um.

Já as telas capacitivas, elas são mais complexas, porém tem maior precisão, quase perfeita, em questão de porcentagem ela atingiria cerca de 98%.
Mas elas requerem uma troca de elétrons para serem ativadas, por isso são muito poucos objetos compatíveis com elas, e plástico como não conduz e nem acumula elétrons não funciona nesse tipo de tela, muito menos o metal, elas apenas podem ser usadas com o dedo ou algo que seja projetado para ela que obviamente faça uma troca de elétrons.
Esse tipo de tela pode identificar vários toques, já que os elétrons podem ser transmitidos em diversos pontos da tela, possibilitando o multitouch.