光子红外探测器是利用光电效应将红外光转换为可探测电信息的器件。当红外光入社至探测器表面时，光子直接与探测材料的电子发生作用，引起电子状态的改变，从而引起材料电学性质的变化。最后将变化电学性质转化为某种可探测的参量，就能实现对红外光的探测。
具体而言，光子红外探测器根据光电效应的不同又分为几种不同类型。
1、光电导型探测器
即当红外光照射在探测器表面时，材料的电导率会发生明显的变化，叫做光电导效应，光电导型红外探测器正式利用这个效应制成的。这种类型的探测器由于存在弛豫现象，所以它的响应速度比较慢。
2、光伏型探测器
光生伏特效应是指光子入射到光导体的p-n结上时，从p-n结的两端产生可输出功率的电压伏特值。因为光子入射后，p-n两端的电子和空穴因内建电场的作用而分离，电子和空穴往相反的方向各自传输至二端电极来输出。光伏型探测器正是利用这一效应制成。与光电导型探测器不同，光伏效应是一种少数载流子效应，少数载流子的寿命很短。所以它的响应速度比光电导型探测器快。比较适合作高速探测。
3、光电子发射型探测器
光电子发射效应又称为外光电效应，当红外光入射到材料表面时，如果入射光子足够大，超过该红外探测器材料的电子逸出功时，就能从表面释放出电子，光电子发射型探测器具有速度快、可靠性高、适应能力强等特点，但由于它需要在制冷条件下工作，所以它的制造成本一直很高。