光电传感器一般由处理通路和处理元件2部分组成。其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量1次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。
通常把光电效应分为3类：
（1）在光线作用下能使电子溢出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等；
（2）在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应，如光敏电阻、光敏晶体管等；
（3）在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应，如光电池等。