掃描儀光電倍增管實際上是一種電子管，其價格較CCD和CIS兩種感光器件都要高許多。光電倍增管除了采用金屬銫的氧化物作為主要感光材料外，為了提高靈敏度和捕捉精度，還摻雜了如鑭系金屬在內的其他活性金屬。在目前使用的各種感光器件中，光電倍增管在靈敏度、噪聲系數以及動態范圍等方面都是 優秀的。目前，幾乎所有的滾筒式掃描儀都采用光電倍增管作為其主要感光器件。

　　通常，在典型的滾筒式掃描儀中設有三個光電倍增管。掃描時，一個氖或鹵鎢光源通過光纖，經聚光透鏡聚焦在原稿的一個非常小的面積上，透過圖像或經圖像反射的光再通過鏡頭被投射到濾色反光鏡上，被反射的光線通過相應的濾色片進入相應的光電倍增管中，光線照射到光電倍增管的感光材質上，從而導致光電倍增管陰極發射光電子。這些光電子再經過多層二次發射極發射出更多的電子，經柵極加速、放大后，沖擊陽極， 終形成電流，這就是光電倍增管光電轉換的基本過程。

　　這種獨特的構造和工作原理使得光電倍增管的輸出信號在相當大的范圍內保持著高度的線性輸出，從而獲得準確的色彩還原。此外，由于光電倍增管的溫度系數極低，因此它幾乎不受周圍環境及溫度的影響，對周圍環境的適應性極強。

　　不過，高精度的掃描質量從某種程度上也制約了掃描速度的提高，而且高昂的價格也是制約光電倍增管普及的主要因素。