在 NPN 晶体管中，集电极相对于发射极正向偏置，使得基极/集电极结反向偏置。因此，在结处没有光的情况下，正常漏电流或暗电流流动非常小。当光落在基极上时，该区域会形成更多的电子/空穴对，并且该作用产生的电流被晶体管放大。
    通常光电晶体管的灵敏度是晶体管直流电流增益的函数。因此，总体灵敏度是集电极电流的函数，并且可以通过在基极和发射极之间连接电阻来控制，但对于非常高灵敏度的光耦合器类型应用，通常使用达林顿光电晶体管。

  

    光电达林顿晶体管使用第二个双极 NPN 晶体管来提供额外的放大，或者当由于低光水平或选择性灵敏度而需要更高灵敏度的光电探测器时，但其响应比普通 NPN 光电晶体管慢。
    光电达林顿器件由普通光电晶体管组成，其发射极输出耦合到较大双极 NPN 晶体管的基极。由于达林顿晶体管配置提供的电流增益等于两个单独晶体管??的电流增益的乘积，因此光电达林顿器件产生非常灵敏的检测器。
    光电晶体管光传感器的典型应用是光隔离器、槽型光开关、光束传感器、光纤和电视遥控器等。检测可见光时有时需要红外滤光片。
    另一种值得一提的光结半导体光传感器是光电晶闸管。这是一种光控晶闸管或可控硅整流器，SCR，可用作交流应用中的光控开关。然而，与同等光电二极管或光电晶体管相比，它们的灵敏度通常非常低。
    为了帮助提高其对光的敏感度，光电晶闸管在栅极结周围做得更薄。这个过程的缺点是它限制了它们可以切换的阳极电流量。然后，对于更高电流的交流应用，它们被用作光耦合器中的引导装置，以切换更大的更传统的晶闸管。