Les photodiodes sont des semiconducteurs standard utilisés pour détecter la présence de lumière ou de photons et capables de générer du courant lorsque ces photons entrent en contact avec le matériau du semiconducteur. Lorsque les photons pénètrent la photodiode, un courant est créé.

Il est important de faire la distinction entre une photodiode et une diode normale, en particulier ce qui les différencie dans la jonction de matériaux dopés.  Les diodes traditionnelles sont créées par une jonction p-n, dans laquelle le matériau dopé p+ est en contact avec un matériau dopé n-.  Dans une photodiode, la jonction p-n traditionnelle est remplacée par une jonction p-i-n, dans laquelle le « i » correspond à un matériau intrinsèque placé entre les deux matériaux dotés p et n. Cette zone intrinsèque est le lieu d'accumulation des porteurs de charges entre les zones p et n adjacentes.  Lorsque la zone intrinsèque est remplie de suffisamment de porteurs de charges, le courant peut commencer à circuler.

Les propriétés de tension et de courant des photodiodes sont semblables à celles des diodes traditionnelles. La différence réside dans ce qu'elles sont conçues pour exposer le matériau du semiconducteur à la lumière ou à d'autres sources UV pour permettre l'absorption des photons. Ainsi, l'effet photoélectrique peut se produire et la photodiode génère le courant.