真空光电管的工作原理是当入射光线透过光窗照射到电阴极面上时，光电P6KE12CA子从阴极发射到真空中，在极间电场作用下，光电子加速运动到阳极被阳极吸收，光电流数值可在阳极的电路中测出。光电流的大小主要取决于光阴极的灵敏度与受照光强等因素。

   光电管的结构按其内装阳极和阳极的位置及形状可分为中心阴极型、中心阳极型、半圆柱面阴极型、平行平板电极型、半圆柱面阴极型等。实际使用的光电管，要求阴极K与入射窗的面积足够大，使受照光通量增大，以提高灵敏度，所以常用的多为图中(a)、(c)形式，阴极做成半球形、半圆柱形。阳极A处于阴极所在的玻壳中间，做成小球形或小环形，它不仅对任何方向都灵敏，而且对阴极的挡光作用也小，几乎不妨碍阴极受光。其优点是受光面积大，对聚焦光斑的大小要求不严格，在大面积受光场合，由于光电子路程相同，极间渡越时间较一致，极间电容小，高频特性好。缺点是由于阳极小使得收集光电子效率低，玻壳内壁的光窗部位往往沉积有电荷，这些沉积电荷会影响光电管的稳定性。为了克服这个缺点，在制造阴极前，在整个玻壳内壁预先涂敷半透明的金属层或氧化锡层，使几乎整个球面域圆柱面都保持阴极的电位，从而改善光电管工作稳定性和接收特性。另外把阳极做成网状，也可减少玻壳内的电荷场的影响，提高工作稳定性。