真空光电管(又称电子光电管)由封装于真空管内的光电阴极和阳极构成。当入射光线穿过光窗照到光阴极上时，由于外光电效应(见光电式传感器)，光电子就从极层内发射至真空。在电场的作用下，光电子在极间作加速运动，最后被高电位的阳极接收，在阳极电路内就可测出光电流，其大小取决于光照强度和光阴极的灵敏度等因素。按照光阴极和阳极的形状和设置的不同，光电管一般可分为5种类型。①中心阴极型:这种类型由于阴极面积很小，受照光通量不大，仅适用于低照度探测和光子初速度分布的测量。②中心阳极型:这种类型由于阴极面积大，对入射聚焦光斑的大小限制不大;又由于光电子从光阴极飞向阳极的路程相同，电子渡越时间的一致性好;其缺点是光电子接收特性差，需要较高的阳极电压。③半圆柱面阴极型:这种结构有利于增加极间绝缘性能和减少漏电流。④平行平板极型:这种类型的特点是光电子从阴极飞向阳极基本上保持平行直线的轨迹，电极对于光线入射的一致性好。⑤带圆筒平板阴极型:它的特点是结构紧凑、体积小、工作稳定。