Fotodioda jest przetwornikiem, który działa przez przekształcenie światła w energię elektryczną. Światło pochłonięte przez obszar aktywny fotodiody tworzy parę elektron-dziura, która generuje prąd przez efekt fotowoltaiczny. Fotodiody generują prąd proporcjonalny do odbieranego przez nie światła.
Fotodiody to w zasadzie elementy elektroniczne wykrywające światło, które są w stanie przekształcić energię światła w użyteczną energię elektryczną. Podobnie jak diody półprzewodnikowe pod wieloma względami, fotodiody muszą być wystawione na światło lub wykorzystywać połączenie światłowodowe w celu funkcjonowania. Te komponenty są powszechnie spotykane w wykrywaczach dymu i urządzeniach do zdalnego sterowania na podczerwień. Fotodiody krzemowe są zwykle zbudowane z pojedynczej płytki krzemowej, która ma wyższą czystość niż płytki używane do wytwarzania układów scalonych.
Fotodiody zwykle działają w trybie fotowoltaicznym lub w trybie fotoprzewodzącym. W trybie fotowoltaicznym przepływ prądu z diody jest ograniczony, a napięcie w diodzie akumuluje się, natomiast w trybie fotoprzewodnika odwrotność jest prawdą. Ilość obecnych fotodiod jest ograniczona przez ich całkowity rozmiar, a diody muszą być większe, aby zapewnić pole powierzchni wymagane do wygenerowania wyższych poziomów prądu, które mogą być potrzebne niektórym obwodom i urządzeniom.