光学传感器主要应用于高科技领域，尤其是航空航天领域。光学传感器发挥着不可替代的作用。比如在起飞或降落的过程中，或者在飞行中，光学传感器可以准确掌握飞机的高度，保证飞机的安全航行；光学传感器在国防研究和信息产业中也发挥着非常重要的作用。
光学传感器的使用可以大大提高武器的精度，增强国防能力。它在医学上也起着重要的作用。透光传感器可以看到人体内部，提高医疗效果。光学传感器的类型主要包括激光、红外光、照明、可见光和图像传感器。他们利用光的一些固有特性来开发快速传感技术。比如激光的出现，使得无线电技术和光学技术突飞猛进，相互渗透，相辅相成。
现在很多传感器都是用激光做的，解决了很多以前解决不了的技术难题，适用于煤矿、石油、天然气储存等危险易燃场所。还有激光制成的光纤传感器，可以测量原油注入和油罐开裂的参数。实际测量现场不需要电源，特别适用于对安全防爆措施要求严格的石化设备群。也可用于大型钢厂某些环节实施光学遥测化学技术。
光学传感器主要以光为介质工作，所以它的探测距离很远。通过先进的设计，光线可以在一个小点上汇聚成一束，从而实现高分辨率，还可以穿过微小的物体。和高精度位置检测。
光学传感器也可以用于医学领域。对于一些非接触式检测，光学传感器可以在不接触被检测物体的情况下检测内部情况，不会对被检测物体和传感器造成损伤，从而保证了人体的安全，使得光学传感器可以长期使用。光学传感器也可以用于颜色辨别。通过监测物体形成的光的反射率和吸收率来区分。
