Avec les fréquences dans le spectre de lumière visible ou à proximité, les capteurs photoélectriques peuvent détecter les changements de motifs de lumière absorbés par œil de l'appareil et transmettre cette information à une unité de traitement. Tous les capteurs photoélectriques ont à la fois un transmetteur et un récepteur. Le transmetteur émet en général une forme de lumière infrarouge qui présente un avantage dans la plupart des situations étant donné qu'elle ne se trouve pas dans le champ visuel d'une personne. Le récepteur est le capteur. Quand il détecte des changements dans la réflexion lumineuse, cela indique un objet à proximité.

Le capteur photoélectrique est une lumière laser de sécurité qui apparait souvent dans les films d'espionnage. Il s'agit d'un détecteur de faisceau. En effet, le transmetteur de lumière ne se trouve pas avec la source et si la transmission est bloquée par un objet, le capteur se déclenche. Le capteur rétroréfléchissant est un dispositif similaire qui transmet un signal du même endroit que le capteur mais qui compte sur le matériel réfléchissant pour renvoyer le signal à détecter. Là encore, tout ce qui bloque le signal déclenche le capteur. Plus courants, les capteurs photoélectriques de proximité, qui en fonctionnement normal ne détectent aucune réflexion lumineuse. Cependant, une réflexion peut se produire à l'approche d'un objet et le capteur détecte le champ électromagnétique du signal retour transmis.