光電傳感器的檢測模式分為如下幾類：對射式、反射板式、偏振反射板式、直反式、寬光束式、聚焦式、定區域式和可調區域式。其中，直反式、寬光束式，聚焦式、定區域式和可調區域式有時又歸類于“光電接近檢測模式”（注意：不要與電容式或電感式接近開關 混淆）。

對于光纖傳感器，如使用對射光纖，則為對射式檢測模式；如使用直反式光纖，則為接近式檢測模式。超聲波傳感器分對射式和接近式兩種檢測模式。

1、對射式

對射式檢測方式的發射器和接收器相互對射安裝，發射器的光直接對準接收器。當被測物擋住光束時，傳感器輸出產生變化以指示被測物被檢測到。

對射式是最早使用的一種光電檢測模式。在調制光出現之前，發射器和接收器的對準是一個很大的難題。今天，對于使用高能調制光的光電傳感器，將發射器和接收器對準已非常容易。

2、反射板式

反射板式的檢測模式中，一個傳感器本身既有發射器又有接收器。發射器發射光照到反射板上，反射光再返回接收器上。當物體擋住光束時，被測物就被檢測到了。

反射板式傳感器的檢測距離為從傳感器到反射板的距離。其有效光束通常為錐形，從鏡頭邊沿到反射板邊沿。特殊情況下與此不同，如：當傳感器離反射板太近時，光束不能全部覆蓋整個反射板；或者發射光為激光 光束時。在這些情況下，有效光束的尺寸擴展不到反射板的整個面積。

3、接近檢測模式

接近檢測模式的光電和超聲波傳感器是通過檢測從被測物反射回來的能量來判斷是否有被測物。例如，當超聲波傳感器接收到被測物反射回來的聲波時，被測物就被檢測到了。這種傳感器的發射器和接收器是組裝在一起的，且在傳感器的同一側。在這種檢測模式中，當被測物出現時，它把一定數量的光反射回傳感器而不象對射式檢測模式中是把光擋住。光電的接近檢測模式又分為以下幾種檢測方式：直反式、寬光束式、聚焦式、定區域式和可調區域式。

4、直反式

光電傳感器中，直反式傳感器是一種常用的檢測模式。在這種方式中，發射器發出的光以多種角度照到被測物表面上，被測物表面同樣以多種角度對入射光進行反射，其中只有很小的一部分被反射回接收器。

直反式檢測模式對光能的利用率相對較低，因為其接收器只能接收到很小一部分的反射光。同其他接近檢測模式一樣，直反式也受被測物表面反光率的影響。對于具有亮白表面的被測物，傳感器的檢測距離就要比暗黑表面的物體要遠。

5、聚焦式

多數聚焦式傳感器是給發射器加裝一個鏡頭，使發射光聚焦在鏡頭前面的某一點，同時接收器鏡頭的焦點也在此處。這樣就在固定距離處形成了一個小的能量集中的檢測區域。

聚焦式傳感器對反射光的利用率很高，它能可靠檢測一般直反式或寬光束直反式傳感器所不能檢測到的小物體和反光率非常低的物體。

6、定區域式

定區域式傳感器是一種光電接近式傳感器，它具有很明確的檢測范圍，能忽略此范圍以外的物體而不受此物體表面反光率的影響。

定區域式傳感器是通過比較落在兩個接收器上的反射光的多少來判斷被測物是否出現。如果落在接收器R2上的反射光等于或多于落在R1上的反射光，則傳感器檢測到被測物。

7、可調區域式

就象定區域式一樣，可調區域式傳感器可以區分位于不同距離處的物體，在這種情況下，檢測距離是可調的。可調區域式傳感器的接收器能產生兩個電流 I1和I2，這兩個電流的比值隨反射光落在接收器上位置的不同而會有所變化。傳感器關斷點的位置與這個比值有直接的關系，此關斷點的位置可通過電位器 來調整，即使位于關斷點以外的物體具有很強的反光率，傳感器依然會將其忽略。

8、光纖式

實際上，光纖式并不是一種具體的檢測模式，使用不同的光纖可以組成不同的檢測模式。使用分離式光纖可以組成對射式的檢測模式，使用一體式光纖可以組成反射板式或接近式檢測模式，特殊的光纖可以定制，下圖的光纖是在檢測頭使用了特殊的結構，使其形成了聚焦式檢測鏡頭。

9、超聲波接近模式

交流電壓供電后，超聲波發生器產生震動。這種震動交替壓縮和撞擊空氣分子使其不斷地向外傳送超聲波，同時超聲波發生器也能接收超聲波的回波。

超聲波傳感器根據其發生器的不同分為：靜電式和壓電式，靜電式傳感器用來進行長距離檢測，通常能達到6-7米。這種長距離的傳感器常用來檢測大容器的液位等。壓電式傳感器通常只有較短的檢測距離，一般在1米左右，但密封較好，能用在惡劣的環境下。