光电探测器的工作原理是基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，它区别于光子探测器的特点是对光辐射的波长无选择性。
光电倍增管一般用于测弱辐射而且响应速度要求较高的场合，如人造卫星的激光测距仪、光等。
光电导器件:利用具有光电导效应的半导体材料做成的光电探测器称为光电导器件，通常叫做光敏电阻。在可见光波段和大气透过的几个窗口，即近红外、中红外和远红外波段，都有适用的光敏电阻。光敏电阻被广泛地用于光电自动探测系统、光电跟踪系统、制导、红外光谱系统等。
为使器件能长期稳定可靠地工作，注意选择好器件的规格和使用的环境条件，并且要使器件在额定条件下使用;
光电探测器和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配，以得到没有频率失真的输出波形和良好的时间响应。这种情况主要是选择响应时间短或上限频率高的器件，但在电路上也要注意匹配好动态参数;
光电探测器的光电转换特性和入射辐射能量相匹配。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，如光照位置发生变化，则光电灵敏度将发生变化。如光敏电阻是一个可变电阻，有光照的部分电阻降低，使光线照在两电间的全部电阻体上，以便有效地利用全部感光面。光电二管、光电三管的感光面只是结附近的一个小的面积，故一般把透镜作为光的入射窗，要把透镜的焦点与感光的灵敏点对准。一定要使入射通量的变化中心处于检测器件光电特性的线性范围内，以确保获得良好的线性输出。对微弱的光信号，器件有合适的灵敏度，以确保一定的信噪比和输出足够强的电信号;
大多数光电类型使用pn结，而基于Si或Ge的结称为Si电池或Ge电池。由于具有从可见光到近红外的良好特性，因此具有广泛的应用范围。当以施加反向偏置电压并取出电流的方式使用光伏器件时，其具有的测量特性。通常称为光电二管，它越来越多地代替光电倍增管。光电晶体管使用与光电二管相同的检测方法，但结合了用于放大输出的机制。
