Датчик имеет осветитель (обычно — светодиод) и фотоприемник (обычно — фотодиод), между которыми расположен непрозрачный диск с отверстиями или прорезями. Диск закреплен на валу и вращается вместе с ним. При вращении диска фотоприемник освещается импульсами света и в соответствии с освещенностью скачком меняет свое сопротивление. Снятое с него падение напряжения также меняется скачком, поэтому выходной сигнал датчика представляет собой серию прямоугольных импульсов, подобных выходному сигналу датчика Холла.

Оптический датчик применяется в качестве задающего генератора, особенно на автомобилях восточно-азиатского производства, в том числе японских.