一般的光电鼠标，是照射光源发出特定光束（常见的有红光、蓝光、红外等等）打到鼠标垫表面后返回接收器成像，然后根据不同时刻接受的图像变化判断鼠标位移。
早期的机械鼠标，是用一个滚球来确定鼠标位移的，和轨迹球原理相同，滚球和鼠标之间由三个滚筒支撑，其中两个固定且互成直角，来对x、y轴位移进行感应，第三个可以伸缩仅起支撑作用。
较新的Philips鼠标引擎也是光学引擎，但原理和一般的光电鼠标不同，它的原理类似雷达，使用多普勒效应来感应鼠标和垫子的相对矢量速度，从而计算出相对位移。因为这种方法的计算量远小于图像对比，所以具有更快的反应速度。但相应的因为是感应速度，因此会有z轴敏感的问题。
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