Os movimentos de um rato ótico são detetados por uma pequena câmara que capta imagens da superfície onde o rato se movimenta, a uma velocidade até 2000 vezes por segundo.

Estes ratos têm um led vermelho que permite a iluminação necessária na captação das imagens e os movimentos são detetados com muito mais precisão do que no caso dos ratos mecânicos.