A fotodiód egy p<unk>n csatlakozó vagy PIN szerkezet. Amikor egy elég energiájú foton ütközik a diódához, elektronlyuk párot hoz létre. Ezt a mechanizmust a belső fotoelektromos hatásnak is nevezik. Ha a felszívódás a csatlakozó kimerülési régiójában történik, vagy egy diffúziós hosszúságig távol van tőle, ezeket a hordozókat a csatlakozóból az kimerülési régió beépített elektromos mezeje söpör. Így a lyukak az anód felé mozognak, az elektronok pedig a katód felé, és fotóáram keletkezik. A fotodiódon át haladó teljes áram a sötét áram (a fény hiánya esetén keletkező áram) és a fotóáram összege, így a sötét áramot minimalizálni kell a diód érzékenységének maximalizálása érdekében.
foton