Optik duman dedektörü bir ışık sensörüdür. Duman dedektörü olarak kullanıldığında bir ışık kaynağı (akkor ampul ya da kızılötesi LED), ışığı ışına dönüştüren bir lens ve ışık dedektörü olarak kullanılan foto diyot veya fotoelektrik sensör içerir. Duman olmadığı zaman ışık düz bir çizgi olarak dedektörün önünden geçer.

Eğer duman, ışın demeti yolundaki optik çemberden geçerse bazı ışınlar duman partikülleri tarafından kırılıp sensöre ulaşırlar ve böylece bir alarm tetiklenir. Ayrıca kapalı spor salonu ve amfi gibi büyük odalarda yansıtılan ışınları algılayan cihazlar kullanılmaktadır. Duvara monte olan bir ünite, ayrı bir izleme cihazı tarafından alınan ya da bir ayna tarafından geri yansıtılan bir ışın yollar.

Eğer ışın sensörün “gözüne” daha az gözükürse cihaz yangın alarm kontrol paneline bir alarm sinyali yollar. Ulusal Yangından Korunma Kurumu’na (NFPA) göre “fotoelektrik duman algılama genellikle uzun süreli yanma ile başlayan yangınlara karşı daha hassastır.” Ayrıca California’da bulunan Texas A&M ve NFPA’nın çalışmalarına göre “Fotoelektrik dedektörler iyonizasyon tipindekilere göre hızlıca büyüyen yangınlara daha yavaş tepki vermektedir, ancak laboratuvar ve saha testleri göstermektedir ki fotoelektrik duman dedektörleri tüm yangın tiplerine göre uygun alarm vermekte ve kullanıcılar tarafından çok daha az devre dışı bırakılmaktadır.”

Her ne kadar optik dedektörler uzun süreli yanma ile başlayan yangınlara daha duyarlı olsalar ve alevli yangınlara uygun koruma sağlasalar da yangın güvenlik uzmanları ve NFPA hem iyonizasyon hem fotoelektrik/optik algılama süreçlerine sahip ya da hem ısı hem duman algılamasını sağlayan kombine dedektörlerin kullanılmasını önermektedir.

Ayrıca bazı kombine dedektörler karbon monoksit algılama yeteneğine de sahiptir. Her optik ya da fotoelektrik algılama metodu aynı değildir. Foto diyot ya da optik sensörün tipi ve duyarlılığı ve içindeki duman çemberinin tipi üreticiler arasında farklılık göstermektedir