光敏電阻的工作原理是基于內光電效應。當光敏電阻受到一定波長范圍的光照時, 它的阻值(亮電阻)急劇減少, 電路中電流迅速增大。 一般希望暗電阻越大越好, 亮電阻越小越好,此時光敏電阻的靈敏度高。 實際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐級, 亮電阻在幾千歐以下。

如圖為光敏電阻的原理結構。它是涂于玻璃底板上的一薄層半導體物質, 半導體的兩端裝有金屬電極, 金屬電極與引出線端相連接, 光敏電阻就通過引出線端接入電路。 為了防止周圍介質的影響, 在半導體光敏層上覆蓋了一層漆膜, 漆膜的成分應使它在光敏層最敏感的波長范圍內透射率最大。

在黑暗的環境下，它的阻值很高;當光敏電阻受到光照并且光輻射能量足夠大時，價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導帶，成為自由電子，同時產生空穴，電子—空穴對的出現使電阻率變小。光照愈強，光生電子—空穴對就越多，阻值就愈低。當光敏電阻兩端加上電壓后，流過光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對逐漸復合，電阻也逐漸恢復原值，電流也逐漸減小。