Принцип работы оптического реле заключается в том, что оно реагирует на изменение оптических величин (освещённости, величины светового потока, частоты световых колебаний). 12

Существуют оптические реле, основанные на механических, электрических и фотохимических принципах действия: 1

1. В реле, основанном на механическом (термомеханическом) принципе, зачёрненный внешний цилиндр (или проволока) из материала с высоким коэффициентом линейного расширения и внутренний цилиндр или стержень (или проволока) из материала с малым коэффициентом линейного расширения (инвара). 1 Поглощаемый внешним цилиндром световой поток вызывает его нагрев и большее удлинение по сравнению с внутренним цилиндром. 1 Разница между удлинениями увеличивается с помощью рычага, который одновременно играет роль подвижного контакта. 1
2. В оптических реле, основанных на электрическом принципе, воспринимающий орган выполняется в виде фотоэлемента вакуумного или газонаполненного, фотосопротивления, фотоэлемента с запирающим слоем, фотодиода, фототриода или фотоумножителя и исполнительного (выходного) органа в виде электрического реле. 1
3. В оптических реле, основанных на фотохимическом принципе, под влиянием падающего светового потока образуется хлороводород из смеси Н и Cl. 1 Происходящее при этом изменение объёма используется для замыкания ртутных контактов. 1