工作在这一模式时，光电二极管常常被反向偏置，急剧的降低了其响应时间，但是噪声不得不增加作为代价。同时，耗尽层的宽度增加，从而降低了结电容，同样使得响应时间减少。反向偏置会造成微量的电流（饱和电流），这一电流与光电流同向。对于指定的光谱分布，光电流与入射光照度之间呈线性比例关系。尽管这一模式响应速度快，但是它会引发更大的信号噪声。一个良好PIN二极管的泄漏电流很小（小于1纳安），因此负载电阻的约翰逊·奈奎斯特噪声（）会造成较大的影响。
其他工作模式.雪崩光电二极管具有和常规光电二