De meest eenvoudige vorm van een optische rookmelder functioneert volgens het principe van verduistering. Een lichtbron zendt een bepaalde hoeveelheid licht uit, die via een lenzenstelsel een fotocel bereikt. De fotocel geeft op haar beurt een bepaald elektrisch signaal af aan een achterliggend elektrisch circuit. Wanneer er geen rook is, bereiken alle lichtstralen de fotocel. 

Bij rookontwikkeling zullen, door absorptie en reflectie van de rookdeeltjes, niet alle lichtstralen de fotocel bereiken. Dit heeft tot gevolg dat het elektrische signaal van de fotocel zwakker wordt. De verzwakking van het elektrische signaal wordt opgemerkt door de ingebouwde elektronica. Als de ingestelde waarde wordt overschreden wordt een alarm gegeven. Deze techniek wordt gebruikt voor IR-lijnmelders (ook wel beams genoemd). Hierbij wordt de zender in de regel apart opgesteld van de ontvanger. De zender zendt een infrarode lichtstraal naar de ontvanger.

Een andere mogelijkheid is de zender en ontvanger bij elkaar, aan één zijde, te plaatsen en de infrarode lichtstraal via een reflector aan de andere zijde van zender naar de ontvanger te krijgen. Alle elektronica zit dan op één plaats, wat voordelig is met het oog op het onderhoud. De lijnmelders worden veel toegepast in magazijnen en werkplaatsen. Zender en ontvanger kunnen wel 10 tot 100 meter uit elkaar geplaatst worden.
 

Werkingsprincipe van een optische rookmelder

Het werkingsprincipe van een optische rookmelder, volgens het Tyndall-principe, berust op de verstrooiing van licht door rookdeeltjes in de meetkamer van de melder. De lichtgevoelige cel is zodanig opgesteld dat indien er geen rook in de meetkamer aanwezig is, er geen of nauwelijks licht van de lichtbron wordt ontvangen. Wanneer er rookdeeltjes in de lichtbundel komen, ontstaat er een verstrooiing van een deel van het licht. Dit licht wordt gemeten door de lichtgevoelige cel en deze geeft vervolgens een bepaald elektrisch signaal af aan een achterliggend elektrisch circuit. Als deze meetwaarde een van tevoren ingestelde drempel overschrijdt, slaat de melder alarm.