真空光电管由玻壳、光电阴极和阳极三部分组成，光电阴极即半导体光电发射材料，涂于玻壳内壁，受光照时，可向外发射光电子。阳极是金属环或金属网，置于光电阴极的对面，加正的高电压，用来收集从阴极发射出来的电子。
当入射光线穿过光窗照到光阴极上时，由于外光电效应（光电式
按照光阴极和阳极的形状和设置的不同，真空光电管一般可分为5种类型。
①中心阴极型：这种类型由于阴极面积很小，受照光通量不大，仅适用于低照度探测和光子初速度分布的测量。度分布的测量。
②中心阳极型：这种类型由于阴极面积大，对入射聚焦光斑的大小限制不大；又由于光电子从光阴极飞向阳极的路程相同，电子渡越时间的一致性好;其缺点是光电子接收特性差需要较高的阳极电压。
③半圆柱面阴极型：这种结构有利于增加极间绝缘半圆柱面阴极型：性能和减少漏电流
④平行平板极型：这种类型的特点是光电子从阴极平行平板极型：飞向阳极基本上保持平行直线的轨迹，电极对于光线入射的一致性好。
⑤带圆筒平板阴极型：它的特点是结构紧凑、体积小、工作稳定。
