旋转式编码器的旋转轴上安装有刻有等间距格子刻度的狭缝圆盘，与此相对，刻有等间距刻度的固定狭缝固定在主机上。隔着这两个狭缝设置有发光元件 (发光二极管) 和受光元件 (光电晶体管)，从发光元件发出的光在旋转轴的旋转下，每隔一个狭缝就会被光路挡住，反复进行与旋转量成比例的明暗次数。通过光接收元件将该明暗作为电信号取出，进行波形整形后形成的矩形波就是编码器的输出信号。通常，该输出信号是相位被调整为相互偏离1/4节距的2相信号，通过旋转方向反转，该相位也反转，通过与具有方向辨别电路的可逆计数器组合，能够进行旋转量的加法减法。
