Le terme « optoélectronique » est composé des deux mots « optique » et « électronique des semi-conducteurs ». Il s'agit d'un terme générique désignant les procédés et instruments permettant de convertir la lumière en énergie électrique ou inversement. Un détecteur de mouvement IR est un exemple typique d'application optoélectronique : le détecteur émet en permanence un rayonnement infrarouge invisible pour l'œil humain. Si le capteur IR détecte un mouvement, une lampe ou une caméra peut par exemple s'allumer ou une porte coulissante s'ouvrir automatiquement. Dans ce cas, le mouvement est détecté optiquement, puis converti en un signal électrique. Du côté optique d'un tel composant, il est également possible d'utiliser des LED normales, des rubans LED, des lasers ou des LED UV.

Notre environnement regorge d'appareils utilisant des technologies optiques. Aujourd'hui, presque tous les salons et bureaux sont équipés d'un écran plat moderne. Les pixels individuels de l'écran sont commandés par des signaux électriques et, ensemble, ils forment une image nette. Dans les lecteurs DVD et Blu-Ray, en revanche, le support de données est balayé par un laser, les informations image et son enregistrées sont lues, puis converties en un signal binaire par des composants électroniques. Cette technologie est également utilisée dans les scanners que l'on trouve à toutes les caisses des supermarchés : ceux-ci effectuent un balayage optique des codes-barres apposés sur chaque emballage. Dans ce cas également, la conversion en un signal binaire est effectuée, qui est comparée à une base de données en quelques fractions de seconde afin de déterminer le prix actuel. Dans un système optique tel qu'une barrière lumineuse, l'interruption d'un faisceau lumineux permet par exemple d'ouvrir ou de fermer une barrière ou un portail. Les fibres optiques, la commande des éclairages LED et l'ensemble de la technologie laser relèvent également de l'optoélectronique. 

Les composants optoélectroniques peuvent être divisés en composants actifs et passifs. Tous les systèmes qui émettent un rayonnement électromagnétique dans le domaine visible ou invisible font partie des composants actifs. En règle générale, différents types de LED sont utilisés à cet effet. Outre les écrans et les affichages, toutes les LED normales, les capteurs infrarouges, les émetteurs UV et les diodes laser font partie des composants optiques actifs. Les composants optiques passifs ne génèrent pas de rayonnement, mais peuvent traiter la lumière visible et invisible. Les composants correspondants sont, par exemple, les récepteurs de rayons infrarouges, les phototransistors et photodiodes. 

Le coupleur optique occupe une place particulière parmi les composants optoélectroniques. Il s'agit d'un composant qui fonctionne de manière active et passive. Un coupleur optique se compose généralement d'une LED et d'une photodiode. Le signal électrique entrant est converti en impulsions lumineuses et directement reçu par la photodiode.

Il est ensuite reconverti en signal électrique. Les optocoupleurs ont de multiples applications dans le domaine de l'électronique. Ces composants sont utilisés chaque fois qu'une séparation galvanique entre l'entrée et la sortie ou un déparasitage du signal est nécessaire. Un système à optocoupleur est capable de transmettre aussi bien des signaux analogiques que numériques.