Элементная база оптоэлектроники разнообразнее и богаче элементной базы электроники. Так, например, наиболее сложные электронные приборы — интегральные схемы функционируют на основе узкого набора элементов, представляющих собой либо приборы, использующие р — n переходы в полупроводниках (диоды, транзисторы, тиристоры и более сложные специальные приборы), либо приборы типа металл — диэлектрик — полупроводник, или, наконец, диоды Шотки. О простых пассивных элементах мы не упоминаем.

В последующем будет дано по необходимости очень краткое описание элементов, их современные параметры. Внимание читателя акцентировано на большую номенклатуру элементов и, как следствие, на большое разнообразие физических способов их реализации, на необходимость альтернативного выбора при построении какой-либо конкретной оптоэлектронной системы.

За оптоэлектронными элементами стоит большой набор материалов: полупроводники, сегнетоэлектрики, пьезоэлементы, ферромагнетики, стекла, в том числе специально легированные, а также окислы переходных металлов, некоторые органические материалы (бензонат, сахарозы, желатин и др.). Как правило, применяют материалы очень высокой степени чистоты.

Кроме того, кристаллы и монокристаллические пленки, выращиваемые на основе некоторых материалов, должны быть высоко совершенными. Это упирается в общую не разрешенную до сих пор проблему роста кристаллов сложного состава. Таким образом, прогресс оптоэлектроники существенно, в гораздо большей степени, чем для электроники, связан с прогрессом электронного материаловедения.