光电晶体一般在基极开放状态使用(外部导线有两条线的情形比较多)，而将电压施加至射极、集极之两个端子，以便将逆偏压施至集极接合部。在此状态下，
光线入射于基极之表面时，受到逆偏压之基极、集极间即有光
电流(Iλ)流过，射极接地之电晶体的情形也一样，电流以电晶体之电流放大率(hfe)被放大而成为流至外部端子之光电流(Ic)，电流再经过次段之
电晶体的电流放大率被放大，其结果流至外部导线之光电流即为初段之基极、集极间所流过之光电流与初段及后段之电晶体的电流放大率三者之积。
可以区分为罐封闭型与树脂封入型，而各型又可分别分为附有
透镜之型式及单纯附有窗口之型式。就半导体晶方言之，材料有
硅(Si)与
锗(Ge)，大部份为硅。在晶方构造方面，可分为普通电晶体型与达灵顿电晶体型。再从用途加以分类时，可以分为以交换动作为目的之光电晶体与需要直线性之光电晶体，但光电晶体的主流为交换元件，需要直线性时，通常使用光电二极体。
向待测物体发送一束光，并用光电晶体管接受反射光，便可判断物体黑白、灰度。通过使用不同发射波长的发光体（常为发光二极管）和对不同波长敏感的光电晶体管，还可以检测物体的颜色。这样将光信号转换为电信号之后，再进行一系列的处理。常见的“自动寻迹小车”就是用光电晶体管来检测地上的黑线的。
光耦(opto-coupler)是利用发光二极管和光电晶体管的组合器件制作的电子开关。如图1，1、2引脚接发光二极管，3、4引脚为输出。关闭时，1、2间发光二极管不发光，3、4引脚间几乎断路。当向1、2施加电压时，二极管发光，使得3、4间电阻大幅下降。它的作用和继电器类似（因此也称为photorelay），并和继电器一样输入端和输出端隔离，信号单向传输。
工地现场或爬山时之连络等短距离的通讯，可以通过在发送端将信号转换和调制为光信号发送，并在另一端通过光电晶体管接受，并还原成电信号。因此不必担心受到窃听，也不必申请像无线电收发两用机那样的使用执照。