由于波導以及光纖可以無反射鏡直接連接，因此光信號損失降低，由于可縮短電氣布線，因此能夠實現更高速的驅動以及降低電磁噪聲。光電模塊主要是利用光電效應將不同波長的輻射能轉化成光電流的信號。該模塊主要有兩種：一種是光電發射器件，例如光電管與光電倍增管，當輻射作用于器件中的光敏材料上，使發射的電子進進真空或氣體中，并產生電流，這種效應稱光電效應；另一種是半導體光電器件，包括固體成像器件，當輻射能作用于器件中光敏材料時，所產生的電子通常不脫離光敏材料，而是依靠吸收光子后所產生的電子-空穴對在半導體材料中自由運動的光電導產生電流的，這種效應稱內光電效應。
隨著進射光子波長的減小，產生光電子發射的效率將增大，但光電倍增管窗材料對光的吸收也隨之增大。光電倍增管的短波響應的極限主要取決于窗材料，而長波響應的極限主要取決于陰極和打拿極材料的性能。一般用于可見-紅外光譜區的光電倍增管用玻璃窗，而用于紫外光譜區的用石英窗。
光電模塊具有精度高、線性好、頻帶寬、響應快、過載能力強和不損失被測電路能量等諸多優點，因而被廣泛應用于變頻調速裝置、逆變裝置、UPS電源、逆變焊機、變電站、電解電鍍、數控機床、微機監測系統、電網監控系統和需要隔離檢測大電流、電壓的各個領域中。
