光電探測器的工作原理是基于光電效應，熱探測器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高，從而改變了它的電學性能，它區別于光子探測器的特點是對光輻射的波長無選擇性。
光電倍增管一般用于測弱輻射而且響應速度要求較高的場合，如人造衛星的激光測距儀、光等。
光電導器件:利用具有光電導效應的半導體材料做成的光電探測器稱為光電導器件，通常叫做光敏電阻。在可見光波段和大氣透過的幾個窗口，即近紅外、中紅外和遠紅外波段，都有適用的光敏電阻。光敏電阻被廣泛地用于光電自動探測系統、光電跟蹤系統、制導、紅外光譜系統等。
為使器件能長期穩定可靠地工作，注意選擇好器件的規格和使用的環境條件，并且要使器件在額定條件下使用;
光電探測器和光信號的調制形式、信號頻率及波形相匹配，以得到沒有頻率失真的輸出波形和良好的時間響應。這種情況主要是選擇響應時間短或上限頻率高的器件，但在電路上也要注意匹配好動態參數;
光電探測器的光電轉換特性和入射輻射能量相匹配。其中先要注意器件的感光面要和照射光匹配好，因光源照到器件的有效位置，如光照位置發生變化，則光電靈敏度將發生變化。如光敏電阻是一個可變電阻，有光照的部分電阻降低，使光線照在兩電間的全部電阻體上，以便有效地利用全部感光面。光電二管、光電三管的感光面只是結附近的一個小的面積，故一般把透鏡作為光的入射窗，要把透鏡的焦點與感光的靈敏點對準。一定要使入射通量的變化中心處于檢測器件光電特性的線性范圍內，以確保獲得良好的線性輸出。對微弱的光信號，器件有合適的靈敏度，以確保一定的信噪比和輸出足夠強的電信號;
大多數光電類型使用pn結，而基于Si或Ge的結稱為Si電池或Ge電池。由于具有從可見光到近紅外的良好特性，因此具有廣泛的應用范圍。當以施加反向偏置電壓并取出電流的方式使用光伏器件時，其具有的測量特性。通常稱為光電二管，它越來越多地代替光電倍增管。光電晶體管使用與光電二管相同的檢測方法，但結合了用于放大輸出的機制。
