Lysinnfallet fører til at de løsslåtte elektronene vandrer mot katoden. Katoden blir derfor negativ og spenningen begrenses naturlig av diodespenningen når dioden ikke er tilkoplet noe. En fotodiode drives likevel aldri i lederetningen, for drift holdes spenningen lavere enn diodespenningen. Dioden kan drives kortsluttet eller belastet, som fører til at elektrisk strøm genereres. Denne bruken kalles fotovoltaisk modus. Strømmen blir da proporsjonal til lysmengden. Dioden kan også gis en negativ forspenning, en driftsform som kalles fotoledende modus (engelsk: photoconductive mode). Her styres ledeegenskapene av lysmengden; jo mere lys jo bedre leder dioden i revers. Denne driftsformen er mye raskere enn den fotovoltaiske, men oppviser mere støy.