Básicamente, los sensores de fibra óptica miden diferentes magnitudes de la luz, como la longitud de onda y la intensidad, para derivar de ellas otros valores de medición. En la automatización industrial, a menudo se utiliza el principio energético. Para ello, el emisor (normalmente una fuente de luz LED) acopla la luz en una fibra óptica. En el extremo de la fibra óptica, la luz sale y choca con un objeto que la refleja (modo réflex/principio de reflexión) o es captada directamente por un receptor (principio de barrera unidireccional). A continuación, la luz devuelta es conducida al módulo de análisis, donde un fotodiodo mide la cantidad de luz recibida. El sistema electrónico compara constantemente esta cantidad de luz con un valor umbral determinado y conmuta la salida del sensor convenientemente.