Оптоелектроніка є заснований на квантово-механічному впливі світла на електронні матеріали, особливо напівпровідники. Оптоелектроніка стосується вивчення та застосування електронних пристроїв, які джерело, виявляють і контролюють світло. Оптоелектронні пристрої складаються з різних напівпровідникових сплавів, що лежать на підкладках.
Оптоелектроніка є дослідження та застосування світловипромінюючих або світлодетекторних пристроїв. Її широко вважають піддисципліною фотоніки. Фотоніка відноситься до вивчення та застосування фізичної науки про світло.
Оптична теорія прогресувала в середині XVII століття завдяки трактатам, написаним філософом Рене Декартом, які пояснив різноманітні оптичні явища, включаючи відбивання та заломлення, припускаючи, що світло випромінюється об'єктами, які його створюють. Це суттєво відрізнялося від давньогрецької емісійної теорії.
Приклади оптоелектронних пристроїв включають телекомунікаційний лазер, синій лазер, оптичне волокно, світлодіодні світлофори, фотодіоди та сонячні елементи.
Фотоніка — це, по суті, наука, яка включає генерацію фотона (світла), його виявлення, а також маніпуляції за допомогою передачі, випромінювання, обробки сигналу, модуляції, перемикання, посилення та сприйняття.
Оптоелектроніка (або оптроніка) — це дослідження та застосування електронних пристроїв і систем, які знаходять, виявляють і контролюють світло, зазвичай вважається підгалуззю фотоніки.