Quando uma tensão é aplicada a um cristal eletro-óptico, o índice de refração e outras propriedades ópticas do cristal se alteram, modificando o estado de polarização da onda de luz. Assim, a luz polarizada circularmente torna-se luz polarizada elipticamente e, ao passar por um polarizador, torna-se luz polarizada linearmente, modulando sua intensidade. Nesse momento, a onda de luz contém informações sonoras e se propaga no espaço livre. Um fotodetector capta o sinal óptico modulado no ponto de recepção, onde um circuito de conversão transforma o sinal óptico em sinal elétrico. O sinal sonoro é restaurado por um demodulador, completando finalmente a transmissão óptica do sinal sonoro. A tensão aplicada é o sinal sonoro transmitido, que pode ser a saída de um gravador de rádio ou de um gravador de fita, e é, na verdade, um sinal de tensão que varia ao longo do tempo.