光電效應的套用非常廣泛，主要包括以下幾個方面：
光電轉換器。如光電管，可以將光信號轉換成電信號，廣泛套用於光功率測量、光信號記錄、電影、電視和自動控制等領域。
光通信。包括光纖通信和無線通信，其中光電二極體和光電電晶體是關鍵器件。
太陽能電池。利用光電效應將光能轉化為電能，是太陽能利用的核心組成部分。
光電測量技術。如光電測距、光電測速、光電測量等。
光電顯示技術。如液晶顯示器、OLED顯示器、光電子墨水等。
光電檢測技術。如光電感測器、光電開關、光電檢測儀等。
醫學領域。如光電治療儀、光電診斷儀等。
工業領域。如雷射加工、雷射打標、雷射切割等。
安防領域。如紅外夜視儀、紅外熱成像儀等。
科學研究。如雷射實驗、光電子學研究等。
光電子束刻蝕。利用光電效應在半導體器件和光學器件製造等領域有套用。
X射線螢光分析。利用光電效應分析樣品的成分和結構。
光電離子化。利用光電效應將分子或原子離子化，廣泛套用於質譜分析、大氣物理、雷射等領域。