O fotocelula este alcătuită dintr-un semiconductor, a cărui funcționare depinde de intensitatea luminii incidentate. Când cantitatea de lumină depășește o anumită frecvență, electronii semiconductorului sunt delocalizați sau "eliberați", iar o celulă foto începe să conducă. Atunci când lumina este mai mică, nu se eliberează electroni și celula fotocelulelor nu funcționează.
Semiconductorul utilizat într-o celulă fotocelule are de obicei o rezistență foarte mare. Acest lucru permite celulei foto să oprească curgerea curentului când nu există lumină. Când lumina cade pe fotocelula, ea transmite energie în partea semiconductoare a celulei. Frecvența luminii incidentate este direct proporțională cu energia transferată, de unde mai multă lumină, cu cât este mai multă energie transmisă. Când această energie depășește un anumit nivel, electronii semiconductorului sunt delocalizați și fotocelula începe să conducă. Acesta este motivul pentru care o celulă fotoelectrică efectuează energie electrică atunci când o intensitate ridicată a luminii este supusă acesteia.
O aplicație comună a celulei fotoelectrice este rezistorul dependent de lumină. LDR-urile sunt utilizate în mod obișnuit în senzori de lumină, lumini de stradă și soluții de iluminare eficiente din punct de vedere energetic. O lumină foto joacă, de asemenea, un rol foarte important în utilizarea eficientă a luminii de zi prin oprirea luminii atunci când lumina naturală atinge un nivel normal.
