Una fotocélula se compone de un semiconductor, cuyo funcionamiento depende de la intensidad de la luz incidente. Cuando la cantidad de luz excede una cierta frecuencia, los electrones del semiconductor se deslocalizan o "liberan" y una fotocélula comienza a conducir. Cuando la luz es menor, no se liberan electrones y la fotocélula no conduce.
El semiconductor que se usa en una fotocélula es generalmente de una resistencia muy alta. Esto permite que la fotocélula detenga completamente el flujo de corriente cuando no hay luz. Cuando la luz cae sobre la fotocélula, transmite energía a la parte semiconductora de la célula. La frecuencia de la luz incidente es directamente proporcional a la energía transferida, por lo tanto, a más luz, más energía transmitida. Cuando esta energía supera un cierto nivel, los electrones del semiconductor se deslocalizan y la fotocélula comienza a conducir. Esta es la razón por la que una fotocélula conduce la electricidad cuando se le somete a una alta intensidad de luz.
Una aplicación común de la fotocélula es la resistencia dependiente de la luz. Los LDR se utilizan comúnmente en sensores de luz, farolas y soluciones de iluminación de bajo consumo. Una fotocélula también juega un papel muy importante en el uso eficiente de la luz diurna apagando las luces cuando la luz natural alcanza un nivel normal.
