Фотоэлектрическое реле (ФЭР) представляет собой устройство автоматического контроля или управления, чувствительным органом которого является фотоэлектронный прибор (фотоэлемент), реагирующий на изменение параметров электромагнитного излучения.

В ФЭР могут быть применены все известные типы фотоэлектронных приборов: вакуумные и газонаполненные фотоэлементы с внешним фотоэффектом, фото умножители, вентильные фотоэлементы, фотодиоды (в диодном и вентильном режимах), фототранзисторы (униполярные и биполярные), фото тиристоры, координатные фотоэлементы (фото потенциометры, фотодиоды на основе продольного и поперечного фотоэффектов и др.).

Выбор типа фотоэлемента в каждом конкретном случае определяется условиями эксплуатации ФЭР, его чувствительностью и стабильностью, интенсивностью, спектральным составом используемого излучения и другими факторами. Источник излучения предназначен для создания потока электромагнитной энергии, на параметры которого воздействует контролируемый объект.

При этом возможно выполнение ФЭР, реагирующих на: лучистый поток и, в частности, на появление или исчезновение луча от источника; облученную чувствительную поверхность фотоэлемента; количество облучения; координату облученного участка чувствительной поверхности фотоэлемента; спектральный состав излучения; частоту или фазу импульсов лучистой энергии.

В ФЭР может использоваться излучение в инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой областях спектра, рентгеновское, а-, 0- и Y-излучение. В качестве источников излучения применяются лампы накаливания, газоразрядные приборы, электро люминофоры, светодиоды, электронно-лучевые приборы, оптические квантовые генераторы, рентгеновские трубки, радиоактивные изотопы.

В отдельных случаях источником энергии служит сам контролируемый объект (нагретое тело, люминофор и т. п.). Управляемые источники света, например электролюминесцентные конденсаторы и светодиоды, в ряде фотоэлектрических устройств выполняются в одном корпусе с фотоэлементами (фоторезисторами, фотодиодами фототранзисторами, фото тиристорами) и могут иметь с ними "е только оптическую, но и электрическую связь (подобные элементы называют оптронами).