คอมพิวเตอร์ออพติคัลหรือที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์โทนิคใช้โฟตอนแทนอิเล็กตรอนในการส่งสัญญาณ โฟตอนเป็นอนุภาคพื้นฐานที่ทำขึ้นแสง เลเซอร์ในคอมพิวเตอร์ผลิตกระแสแสงเพื่อใช้แทนอิเล็กตรอน มีข้อดีหลายประการจากการใช้แสงซึ่งรวมถึงความเร็วที่เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและความร้อนน้อยลง
คอมพิวเตอร์มักใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์และกระบวนการต่าง ๆ แนวคิดเบื้องหลังคอมพิวเตอร์ออพติคอลคือใช้แสงแทน แม้ว่าเทคโนโลยีชิ้นเล็ก ๆ อาจใช้แสงในการทำงาน แต่คอมพิวเตอร์ออพติคอลที่แท้จริงยังไม่มีอยู่จริง นักวิจัยรู้สึกว่าเมื่อเวลาผ่านไปเทคโนโลยีจะย้ายไปใช้คอมพิวเตอร์แสงและเทคโนโลยีจะก้าวหน้าพอที่จะทำให้พวกเขาเป็นจริงทุกวัน
เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้จะส่งกระแสไฟฟ้าเข้าและออกจากส่วนที่เรียกว่าทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์เหล่านี้เปิดหรือปิดโดยกระแสไฟฟ้าเหล่านี้และสิ่งนี้จะส่งข้อความไปยังคอมพิวเตอร์ แนวคิดพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังคอมพิวเตอร์ออปติคัลคือการใช้แสงซึ่งประกอบด้วยโฟตอนแทนกระแสไฟฟ้า
ข้อดีของคอมพิวเตอร์ออพติคอลและการใช้โฟตอนแทนอิเล็กตรอนนั้นมีมากมาย อย่างแรกแสงไม่สร้างความร้อนเมื่อเดินทางในขณะที่กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ให้ความร้อนมาก คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วก่อนที่มันจะร้อนเกินไป คอมพิวเตอร์ออพติคอลจะใช้ไฟและดังนั้นคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้เร็วขึ้นโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความร้อนสูงเกินไป
ข้อดีข้อที่สองของการใช้แสงคือความสามารถในการส่องผ่านลำแสงอื่น เลเซอร์สองอันสามารถตัดกันโดยไม่กระทบเส้นทางของทั้งสอง กระแสไฟฟ้าไม่สามารถทำสิ่งนี้ได้และคอมพิวเตอร์จะต้องได้รับการออกแบบเพื่อไม่ให้มีทางข้าม เนื่องจากลำแสงสามารถข้ามกันได้จึงจำเป็นต้องใช้พื้นที่น้อย สิ่งนี้จะส่งผลให้คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กลงและชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ใช้ทั้งในคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีรูปแบบอื่น ๆ
ปัจจุบันเทคโนโลยีออพติคอลถูกใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์สแกนเนอร์และแม้แต่เครื่องเขียนซีดีของคอมพิวเตอร์ เลเซอร์ใช้แสงเพื่อให้กระบวนการทั้งหมดนี้สำเร็จ เป้าหมายคือการแพร่กระจายเทคโนโลยีออพติคอลในที่สุดไม่เพียง แต่กับคอมพิวเตอร์ แต่ยังเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีออพติคอลสามารถสร้างการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่เร็วกว่าที่เคยมีมา ด้วยการผสมผสานระหว่างคอมพิวเตอร์ออพติคอลและการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตแบบใหม่ที่เป็นไปได้คอมพิวเตอร์จึงสามารถทำงานได้เกือบจะทันที
