光子紅外探測器是利用光電效應將紅外光轉換為可探測電信息的器件 。當紅外光入社至探測器表麵時 ，光子直接與探測材料的電子發生作用 ，引起電子狀態的改變 ，從而引起材料電學性質的變化 。最後將變化電學性質轉化為某種可探測的參量 ，就能實現對紅外光的探測 。
具體而言 ，光子紅外探測器根據光電效應的不同又分為幾種不同類型 。
1 、光電導型探測器
即當紅外光照射在探測器表麵時 ，材料的電導率會發生明顯的變化 ，叫做光電導效應，光電導型紅外探測器正式利用這個效應製成的 。這種類型的探測器由於存在弛豫現象 ，所以它的響應速度比較慢 。
2 、光伏型探測器
光生伏特效應是指光子入射到光導體的p-n結上時 ，從p-n結的兩端產生可輸出功率的電壓伏特值 。因為光子入射後 ，p-n兩端的電子和空穴因內建電場的作用而分離 ，電子和空穴往相反的方向各自傳輸至二端電極來輸出 。光伏型探測器正是利用這一效應製成 。與光電導型探測器不同 ，光伏效應是一種少數載流子效應 ，少數載流子的壽命很短 。所以它的響應速度比光電導型探測器快 。比較適合作高速探測 。
3 、光電子發射型探測器
光電子發射效應又稱為外光電效應 ，當紅外光入射到材料表麵時 ，如果入射光子足夠大 ，超過該紅外探測器材料的電子逸出功時 ，就能從表麵釋放出電子 ，光電子發射型探測器具有速度快 、可靠性高 、適應能力強等特點 ，但由於它需要在製冷條件下工作 ，所以它的製造成本一直很高 。