В основу принципу роботи перетворювачів оптичного випромінювання покладена залежність параметрів потоку оптичного випромінювання від значення перетворюваної величини. Перетворювач оптичного випромінювання (рис.1) має джерело випромінювання, оптичний канал і приймач випромінювання. Вимірювана величина Х1 може впливати на джерело випромінювання безпосередньо, змінюючи параметри випромінюваного потоку Ф1, як, наприклад, у перетворювачах фотоелектричних пірометрів, де інтенсивність світлового потоку і спектральний розподіл інтенсивності є функціями вимірюваної температури тіла. Найчастіше вимірювана величина Х2: впливає на параметри оптичного каналу, викликаючи зміни його пропускання, поглинання або розсіювання, що призводить до зміни інтенсивності світлового потоку, який сприймається приймачем випромінювання
Інфрачервоне випромінювання чинить теплову дію і значно меншою мірою - фотоелектричну і фотохімічну дію.
Випромінювання видимої ділянки спектра дає змогу нам бачити всю різноманітність навколишнього світу і має значні фотоелектричні і фотохімічні дії.
Ультрафіолетове випромінювання є невидимим, але значною мірою може сприйматись найрізноманітнішими приймачами випромінювань.
Для повітря показник заломлення п= 1,0003, тому швидкість поширення оптичного випромінювання в атмосфері майже не відрізняється від швидкості поширення випромінювання в вакуумі.(с=2,998 10 м/с)