光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。
发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是光电传感器的雏形。
接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
光电元件是光电传感器中重要的组成部分，它的核心工作原理是不同类型的光电效应。根据波粒二象性，光是由光速运动的光子所组成， 当物体受到光线照射时，其内部的电子吸收了光子的能量后改变状态，自身的电性质也会发生改变，这样的现象称为光电效应。
光电开关是一种传感器，它连接发射端和发光端之间的光接收端为了检测，强弱变化被转换为电流变化。由于光开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电隔离)，因此可用于许多应用。采用集成电路技术和SMT表面贴装技术制造的新一代光电开关器件，具有延迟，加宽，外同步，互干扰，高可靠性，工作区域稳定性和自诊断等智能功能。
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