L'optoélectronique est la branche de l'électronique qui traite de la conversion de l'électricité en lumière et de la lumière en électricité à l'aide de matériaux semi-conducteurs appelés semi-conducteurs. Les semi-conducteurs sont des matériaux solides cristallins dont la conductivité électrique est inférieure à celle des métaux, mais supérieure à celle des isolants. Leurs propriétés physiques peuvent être modifiées par l'exposition à différents types de lumière ou par le passage d'un courant électrique. Outre la lumière visible, des formes de rayonnement telles que l'ultraviolet et l'infrarouge, invisibles pour l'oeil humain, peuvent affecter les propriétés de ces matériaux. Il s'agit d'un domaine en plein essor qui combine l'électronique et l'optique afin d'utiliser la lumière pour traiter l'information. Fondamentalement, elle repose sur les phénomènes d'interaction de la lumière et d'autres formes de rayonnement électromagnétique avec des matériaux semi-conducteurs. Cela permet de convertir des signaux électriques en signaux optiques et vice versa. Les dispositifs optoélectroniques utilisent des effets tels que la photo-électricité, la photovoltaïque, la photoémission ou l'électroluminescence pour détecter, émettre et moduler la lumière.