光电传感器的工作原理主要基于光电效应，即光信号的变化被转换成电信号的变化以实现控制‌。

光电传感器一般由发送器、接收器和检测电路三部分组成。发送器对准目标发射光束，这些光束一般来源于半导体光源，如发光二极管（LED）、激光二极管及红外发射二极管，光束可以持续发射或改变脉冲宽度。接收器由光电二极管、光电三极管、光电池等组成，在接收器前面装有光学元件如透镜和光圈等，用于聚焦和过滤光线。当光束在遇到不同物体或环境时，如强度变化、偏转等，这些变化的光信号被接收器捕捉。检测电路位于接收器之后，负责过滤并得到有效信号，然后应用该信号。根据光信号的变化，电信号也相应变化，检测电路再对这些电信号进行处理，滤除噪声和干扰，提取出有用的信号，并将其转换为控制信号或数据输出‌12。

此外，光电传感器还有多种分类，如槽型光电传感器、对射型光电传感器和反光板型光电开关等，它们在工作方式上略有不同，但都是基于光电效应实现光信号到电信号的转换‌