光耦繼電器屬于固態繼電器，一般電磁繼電器靠電流通過線圈使鐵芯變成有磁性的磁鐵吸合銜鐵，從而使相關的觸點動作控制負載的通斷，而光耦繼電器沒有觸點，其工作原理與光耦有點類似。

其內部的發光二極管是用來向光電元件放射光線的，光電元件接受光線并控制輸出場效應管導通或截止。光耦繼電器還有另一種可控硅整流管(SCR)輸出，它的負載電流比場效應管更大，后者可達到數安培，而前者可達到幾十安培。

相對于電磁繼電器，光耦繼電器由于沒有觸點引起的磨損，使用壽命是無限的，同時也具有無震動、無切換聲音等特性，與電磁繼電器一樣可控制各種負載(燈泡、發光二極管、加熱器、馬達等)。

在輸出導通的狀態下當解除施加到光耦繼電器輸入端的電池時，輸入端的發光二極管將停止發光，由于光電元件不再有光線的照射，光電元件的電壓將下降，當從光電元件供給的電壓開始下降時，通過控制電路導致場效應管上的電荷快速放電，繼而使場效應管不再導通，負載被斷開，燈泡不發光。這個過程中所消耗的時間稱為復位時間。

在輸出截止狀態下，當電池通過限流電阻施加到光耦繼電器的輸入端時，輸入端的發光二極管將發光，發出的光照射到對面的光電元件，光電元件根據光的強度將其轉換成相應的電壓，同時控制電路向場效應管的柵極充電，當柵極的電壓達到場效應管的開啟電壓時，場效應管開始導通，燈泡發光。這個過程中消耗的時間則稱為動作時間。

由于前后兩級采用光電耦合的方式，因此輸入輸出間的絕緣電阻Riso非常大，通常最小1000M歐姆。

正向電流最大值約為幾十毫安，實際應用時不應超過數據手冊中的最大值，否則發光二極管的壽命將縮短，甚至損壞。