ФЭУ на микроканальных пластинах (МКП) в основном состоит из фотокатода, МКП умножения и анода. Система умножения содержит одну или несколько МКП. Когда слабый световой сигнал проходит через фотокатод, он возбуждает фотоэлектроны, которые транспортируются к МКП для размножения в эл. поле близкого фокуса или эл. поле электростатической фокусировки. Усиленный электронный сигнал будет получен анодом и выведен по линии сигнала, чтобы реализовать обнаружение одиночного фотона и других слабых сигналов.