Fotodióda-princíp fungovania:

Fotodióda je p-n spojenia alebo PIN štruktúra. Keď fotón s dostatočnou energiou zasiahne diódu, vytvorí sa pár elektrón – diera. Tento mechanizmus je tiež známy ako vnútorný fotoelektrický efekt. Ak absorpcia nastane v oblasti vyčerpania spojenia alebo v jednej difúznej dĺžke od nej, tieto nosiče sú unesené zo spojenia prostredníctvom zabudovaného elektrického poľa oblasti vyčerpania. Diery sa teda pohybujú smerom k anóde a elektróny smerujú k katóde a vytvára sa fotoelektrický prúd. Celkový prúd cez fotodiódu je súčet tmavého prúdu (prúd, ktorý sa generuje pri absencii svetla) a svetelného prúdu, takže tmavý prúd musí byť minimalizovaný, aby sa maximalizovala citlivosť zariadenia.