سنسورهای نوری، نوعی از سنسورهای مجاورتی هستند که با بهره‌گیری از ارسال و دریافت نور مدوله، وظیفه خود را انجام می‌دهند. این نور مدوله دارای پالس‌هایی با فرکانس میان ۳۰ تا ۵ kHz است که به افزایش رنج تشخیص سنسور و کاهش تأثیر نور محیط منجر شده و می‌تواند در طیف نور از سبز تا نامرئی مادون‌قرمز قرار گیرد.

در اکثر موارد، ساختار سنسورهای نوری از نور مادون‌قرمز با طول موج ۸۸۰mm استفاده می‌کند؛ این انتخاب به دلیل تداخل کم نور مادون‌قرمز با نور محیط و افزایش فاصله سوییچینگ سنسور انجام شده است.

بر روی سنسورهای نوری، یک پتانسیومتر برای تنظیم حساسیت نیز نصب می‌شود. این سنسورها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. سنسورهای نوری یک‌طرفه (Diffuse):
- این سنسورها بر اساس ارسال نور مدوله شده و دریافت بازتاب این نور از سطوح مختلف عمل می‌کنند. این سنسورها دارای بخش فرستنده و گیرنده هستند که در کنار یکدیگر در داخل یک کیس نصب می‌شوند. نور فرستنده به طور مستقیم در فضا پخش می‌شود و در صورت برخورد با مانع، به صورت مستقیم و غیرمستقیم منعکس می‌شود. مقدار انعکاس نور بستگی به رنگ، نوع سطح، حجم، و زاویه مانع دارد.

- این سنسورها قادر به تشخیص اجسام روشن با سطح بازتابش صیقلی هستند و می‌توانند سطوح تیره و غیرسیقلی را تشخیص ندهند. فاصله سوییچینگ بر اساس مقوای سفید با سطح صاف بیان می‌شود و برای محاسبه فاصله سوییچینگ برای سطوح دیگر، از ضریب تصحیح استفاده می‌شود.

2. سنسورهای نوری رفلکتوری (Retro-reflection):
- این سنسورها بر اساس نور مدوله شده و دریافت انعکاس این نور از یک رفلکتور عمل می‌کنند. در این سنسورها بخش فرستنده و گیرنده در کنار یکدیگر در داخل یک کیس نصب می‌شوند. نور مدوله شده در فضا منتشر شده و با برخورد با یک رفلکتور، نور تحت زاویه ای مشخص به سمت گیرنده سنسور انعکاس داده می‌شود. در صورت وجود مانع در مسیر انعکاس نور، سنسور وجود مانع را تشخیص می‌دهد و خروجی تغییر وضعیت می‌دهد. فاصله سوییچینگ این سنسور بیشتر از سنسورهای یک‌طرفه است.

3. سنسورهای نوری دو‌طرفه (Through Beam):
- این سنسورها بر اساس ارسال نور مدوله شده از قسمت فرستنده و دریافت این نور توسط گیرنده عمل می‌کنند که در مقابل فرستنده نصب شده است. این دو قسمت مجزا از یکدیگر هستند و نور فرستنده توسط فرستنده ارسال می‌شود. گیرنده که در مقابل فرستنده قرار دارد، این نور را دریافت کرده و در صورت وجود مانع در مسیر، نور به گیرنده نمی‌رسد. سنسور نوری آتونیکس بیشترین فاصله سوییچینگ را در بین انواع سنسورهای نوری دارند، به طور معمول، فاصله سوییچینگ این سنسور حدود ۱۰۰m است.