簡單地說，雙極工藝製作的光電電晶體利用基區－集電區pn結作為一個光吸收的耗盡層，並且將其光生電流放大。在標準埋層集電極（SBC）雙極工藝中光電二極體的P區和NPN電晶體的P型基區是同一個P型區，而光電二極體的陰極和NPN電晶體的集電極都是由同一個N＋注入區構成，基極接觸可以被省略。在基區－集電區pn結空間電荷區產生的電子－空穴對被加在結上的電場分開。在空間電荷區電場的作用下，空穴向基區漂移，而電子向集電區漂移。在基區積累的空穴使得基區處於高電勢，基極－發射極勢壘降低，發射區向基區擴散電子，並且在電場作用下，向集電極漂移。這個過程與電晶體的電流放大機理相似。因此，光電二極體所產生的光生電流/pd被NPN型電晶體放大了卩倍（β為電晶體的電流增益）。在電晶體的發射極和集電極可以分別獲得被放大了的光生電流（fj＋1）幾和β/p°需要注意的是，對於較長波長，也就是當入射光的滲透深度較深時，只有空間電荷區的一部分光生載流子對幾起作用，並被放大。而其他部分的光生載流子對幾沒有作用，也不會被放大。

雙極光電電晶體通常來說比光電二極體的工作速度要低很多。這首先是由於電流增益卩，以及基區渡越時間免的影響，這兩個因素限制了載流子的擴散。同時，光電電晶體的工作速度還受到發射區－基區pn結勢壘電容CsE，及基區－集電區pn結更大的勢壘電容q的限制，這兩個較大的電容是因為需要足夠大的光感應區面積所造成的。同時還需要注意發射極－基極總的電容龜是發射極－基極間擴散電容CDE和pn結勢壘電容CSE之和，即

這個公式與普通電晶體的3 dB頻寬計算公式相同。基極－集電極電容與光感應區域的面積成正比，光電電晶體中的這個區域比普通雙極電晶體的基－集結面積大得多。因此，光電電晶體的工作頻率和PIN光電二極體與小面積普通電晶體的結合體相比，速度要慢很多。但是在低頻應用及PIN光電二極體不能被整合的場合，光電電晶體還是具備一定的優越性。

在光時鐘分佈的應用中，一種帶有自調整發射極的NPN型電晶體被作為工作在波長2＝840 nm下的光電電晶體來研究：刀。它應用的是帶有0.5 gm厚外延層的雙層多晶矽工藝，在此工藝中，自對準發射極技術被用來在1.0 p.m光刻條件下實現最小0.6 gm的發射極寬度。儘管外延層的厚度比該波長下的光透射深度1/a=16 gm小得多，但由於NPN型電晶體具有肛70的電流增益因子，從而仍可以獲得相對較高的響應度R＝3.2 W/A。這個小尺寸光電電晶體，資料率可以達到1.25 Gb/s。