Les relais à semi-conducteurs utilisent des diodes électroluminescentes et des semi-conducteurs sensibles à la lumière pour allumer et éteindre l'alimentation sortante. Habituellement, un circuit de commutation à basse tension contrôle une sortie à tension plus élevée. Les relais à semi-conducteurs sont utilisés dans une variété de commutateurs industriels où un simple commutateur mécanique ne peut pas gérer le courant.
Les relais à semi-conducteurs permettent aux commutateurs à basse tension de contrôler les sorties à haute tension vers divers équipements. L'équipement industriel nécessite souvent des tensions dépassant la capacité des interrupteurs normaux, mais cet équipement doit toujours être allumé et éteint. Les relais à semi-conducteurs permettent à de petites charges de courant continu ou de courant alternatif de contrôler ce courant plus important. Lorsque la puissance du signal d'un commutateur de tension inférieure atteint un relais à semi-conducteurs, une diode électroluminescente est activée. Cette diode déclenche à son tour un semi-conducteur sensible à la lumière qui permet ensuite au courant de le traverser. Les relais à semi-conducteurs n'ont pas les pièces mobiles des relais électromécaniques, qui utilisent un commutateur physique magnétisé, et offrent une variété d'avantages par rapport aux relais électromécaniques. Comme il n'y a pas de pièces mobiles, les relais à semi-conducteurs sont généralement plus fiables et ont une durée de vie plus longue que les relais électromécaniques. Les relais à semi-conducteurs fournissent également une commutation presque sans délai. La possibilité d'allumer et d'éteindre rapidement et de manière fiable fait des relais à semi-conducteurs un choix idéal pour toute application où une commutation fréquente est nécessaire, comme le contrôle de l'élément chauffant dans un four.