光電三極管的基本結構和普通三極管一樣，有兩個PN結。圖為NPN型，b-c結為受光結，吸收入射光，基區面積較大，發射區面積較小。、當光入射到基極表面，產生光生電子-空穴對，會在b-c結電場作用下，電子向集電極漂移，而空穴移向基極，致使基極電位升高，在c、e間外加電壓作用下（c為+、e為-）大量電子由發射極注入，除少數在基極與空穴復合外，大量通過極薄的基極被集電極收集，成為輸出光電流。

總之，光電三極管工作原理分為兩個過程：一是光電轉換；二是光電流放大。最大特點是輸出電流大，達毫安級。但響應速度比光電二極管慢得多，溫度效應也比光電二極管大得多。

在下圖中，（a）為亮控式光電開關，（b）為暗控式光電開關。

在圖（a）中，電阻R1與光敏三極管BG1組成BG2管的偏置電路，繼電器J為開關電路負載。當一定波長的光照射到BG1的基極時，便產生光電流，使BG2管基極處低電位而截止，BG2管集電極處高電位，BG3管導通，繼電器J得電動作，實現了光電開關的亮控制。

在圖（b）中，無光照時，由于光敏三極管BG1的暗阻很大，BG2管基極處高電位導通，繼電器J得電動作，這樣就實現了光電開關的暗控制。依上述工作原理，可開拓出許多實用性的光電開關電路，今舉種種實用電路于后。