光学原理的火焰探测主要是通过红外传感器或者紫外传感器实现。它的检测原则是通过探测火焰特有的光学特征，并区别出火焰辐射和背景噪声。太阳光辐射和火弧辐射是常见的背景噪声。

通过红外原理可以进行火花探测，提前对火灾进行预警。也可以检测明火，通过检测HC在空气燃烧过程产生的CO2浓度。 

紫外原理的火焰探测抗干扰能力强，并且可以应用于恶劣的环境，比如工业锅炉火焰探测。
 
此外，红外火焰传感器通常被置于商场，高铁站，飞机场等公共场所，或者防止化工危险品等工业区。由于安装位置很高，不便于定期维护。使用Infrasolid纳米红外光源作为标准辐射源，可以实时检验红外传感器是否正常工作。