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SSR은 그림과 같이 입력 측과 출력 측을 광반도체로 전기적으로 절연하고 있다. 발광 측에는 가시영역에 있을 필요는 없으므로 갈륨이나 비소처럼 효율이 좋은 적외광의 발광 다이오드를, 수광측은 갈륨ㆍ비소의 발광파장과 거의 같은 파장 감도를 갖는 실리콘계 포토 트랜지스터를 사용하는 것이 일반적이다. 

스위치를 닫았을 때는 입력 측에 소요 전류를 흘려 발광 다이오드를 발광시킨다. 출력 측에서는 발광 다이오드의 발광을 받아 포토 트랜지스터가 작용하여 미소한 발광 입력이 있어도 그것을 증폭해서 출력 측 회로가 닫혀 스위치는 OFF가 된다.

발광다이오드와 포토 트랜지스터간의 거리를 가깝게 하면 절연성이 저하되어 내전압이 약화되지만 응답속도는 빨라진다. 그러나 종래의 유접점식 릴레이와 비교하면 응답속도가 충분히 빨라 집적회로를 아무렇게나 사용한 회로에 응용하기가 적당하다. 

일반적으로 SSR은 반응속도에 있어서는 발광 다이오드의 반응속도가 충분히 빠르고, 수광소자 측의 속도에 따라 결정된다.