Le cellule fotoconduttrici alterano la resistenza di un circuito elettrico in relazione alla quantità di luce che colpisce la cella. Questo è il motivo per cui le cellule fotoconduttrici sono talvolta chiamate dispositivi fotoresistivi. Le celle fotoconduttrici sono frequentemente utilizzate in applicazioni come i lampioni, che si accendono quando i livelli di luce ambientale scendono al di sotto di una certa soglia.
La luce visibile è una forma di radiazione elettromagnetica. Poiché la radiazione elettromagnetica trasporta energia e la luce è una forma di radiazione elettromagnetica, la luce trasporta energia e può essere utilizzata per provocare una corrente elettrica. Questo è chiamato l'effetto fotoelettrico. Quando i fotoni di luce atterrano su una superficie conduttiva, trasmettono la loro energia alla superficie, che fa sì che gli atomi perdano elettroni e generino corrente elettrica. Questo fenomeno fu scoperto per la prima volta da Heinrich Hertz nel 1887, ma non fu pienamente compreso fino a quando Albert Einstein concluse la sua ricerca sul fenomeno nel 1905. Nel 1921, Einstein ricevette il Premio Nobel per i suoi sforzi nel descrivere l'effetto fotoelettrico.
Le celle fotoconduttrici presentano una lente sulla loro superficie superiore, che lavora per concentrare la luce dove è necessaria. Sotto la lente, un piccolo pezzo di solfuro di calcio ricettivo alla luce o una sostanza simile porta connettori elettrici, che facilitano il posizionamento della cella in un circuito. Quando il livello di luce che raggiunge la cella aumenta, la resistenza nella cella diminuisce, consentendo alla corrente di fluire attraverso il circuito.