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光電編碼器是在一個很薄很輕的圓盤子上，通過緊密儀器來腐蝕雕刻了很多條細小的縫，相當于把一個360度，細分成很多等分，比如成1024組，這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然后有個精密的發光源，安裝在碼盤的一面，碼盤的另外一面，會有個接收器之類的，使用了光敏電阻這些元件加放大和整形電路組成，這樣碼盤轉動時候，有縫隙的地方會透光過去，接收器會瞬間收到光脈沖，經過電路處理后，輸出一個電脈沖信號，這樣碼盤旋轉了一周，會對應輸出1024個脈沖，第一個脈沖位置如果是0，第二個脈沖位置就是0.3515625°，第三個脈沖位置是0.3515625°*2，以此類推，這樣只要有儀器能讀到脈沖個數，就可以知道碼盤對應在什么位置了，如果把編碼器安裝到電機的軸上，電機軸和碼盤是剛性連接，兩者的位置關系會一一對應，通過讀編碼器脈沖，就可以知道電機的軸位置。
而電機軸，比如會通過同步帶，齒輪，鏈條等帶動一些負載，比如控制絲桿，這樣會有個所謂電子齒輪比的關系，電機轉一圈，絲桿會前進多少毫米，這樣讀到了對應編碼器上輸出多少給脈沖，通過脈沖數就可以反推出當前絲桿的位置。
但是編碼器是圓的，如果無限制旋轉下去，角度會無窮大，所以設計了一種增量型的編碼器，轉一圈，會輸出三組信號ABZ，其中AB是一樣的脈沖，比如上邊說的一圈有1024個脈沖，AB相脈沖對應一圈內的圓周角度，https://www.diangon.com/版權所有！而且兩種脈沖是處于正交狀態的，如果是正反轉，通過判斷AB相脈沖的上升沿和下降沿的先后順序，就可以知道編碼器當前是順時針還是逆時針方向旋轉的，
另外有個Z相脈沖，是因為圓周雖然會不停轉下去，角度會無窮無盡，但是都是一周一周的重復而已，零相脈沖固定在圓周某個位置，編碼器每轉一圈，只輸出一個零相脈沖，這樣如果以Z相脈沖為基準點，這樣每次讀到這個脈沖時候，系統就清零一次，就可以讓角度最大值控制在360°以內，相當于一個零基準點了。
這樣即使系統斷掉了，重新上電，只要能找到這個基準點，就可以知道絲桿的初始位置在什么地方了。
以上這種定位叫增量坐標系，所以編碼器就是增量型編碼器，應用比較廣泛，因為靈活而且價格便宜。
如果只設備只需要轉一圈的，也就是角度在360°內的，編碼器可以細分精密一點，比如有13位，相當于2^13次方個脈沖一圈，對應著360°，這種脈沖數和角度一一對應，不怕系統斷電需要重新調整零位，這種編碼器叫單圈絕對值編碼器。如果負載需要轉多圈的，但是這個圈數也不能非常多，比如5圈，相當于5*360°=1800°，這樣脈沖和1800°一一對應，這些在一些高檔的數控機床上應用比較多，可以知道絲桿或者一些旋轉工作的當前精密位置，而且不用擔心系統斷電歸零問題。
此外，編碼器還有磁電方式的，比如在碼盤上加工了很多個南北間隔的小磁鐵，通過霍爾去讀小磁鐵信號，輸出信號，同樣經過放大和整形變成了電脈沖，這點和光電編碼器是類似的，而且價格會便宜點，可靠性會高，但是精度就比光電要差點。
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