光电式液位传感器内部有发射管和接收管各一个，发射管的功能是发射光线，接收管的功能是接受光线。光电式水位传感器头部结构是一个光锥，发射管发射出的光线经过光锥后，反射回接收管。当接收管正常接受光线时，判断为无水状态。因为此时传感器头部接触的介质是空气，光线可正常反射。

有水状态：当接收管接受到少量光线或接收不到光线时，判断为有水状态。当传感器头部接触的介质是液体时，发射管发射出的光线折射在液体中，接收管只能接受少量光线或接收不到光线。

光电式水位传感器输出信号为高低电平，接触水时输出低电平，由此区分传感器是处于有水状态还是无水状态。设备可以根据传感器输出的信号来控制水泵加水，或实现缺液提醒，或是实现高液位停止加水等。

利用光学折射原理来检测液位的光电式液位传感器，不容易收到外界因素干扰，对被测液体影响小，可靠性比电容式液位传感器、浮球式液位传感器可靠性更高。