光源發光：傳感器內部有光源，會發出一定強度和波長的光，形成光通量。

光學通路傳輸：光通過光學通路傳播，在傳播過程中，光路會經過被測物體所在區域。

光電元件轉換：如果被測物體導致光量發生變化，如遮擋部分光線、使光線反射或透射情況改變等，光電元件會感知到光量的變化，并將其轉化為電信號。例如，當有物體進入檢測區域遮擋住部分光線時，投射到光電元件上的光通量減少，光電元件產生的光電流也相應減小；反之，光電流會增大。光電元件通常是光敏二極管或光敏三極管等，以光敏二極管為例，它工作在反向偏置狀態，無光照時，反向電流很小，稱為暗電流；有光照時，載流子被激發，產生電子 - 空穴對，形成比暗電流大得多的反向電流，即光電流，光電流大小與光照強度成正比，這樣就把光信號轉換為了電信號。

信號處理輸出：轉換后的電信號可能經過放大、濾波等處理，以提高信號質量和穩定性，最終以標準的電信號形式輸出，可供后續的控制系統、顯示設備等使用，從而實現對被測物體的檢測、識別、計數、定位等功能。