按其应用范围划分，光电子晶体材料主要可分为以下几种：

    （1）激光晶体
    激光晶体是指受激辐射后能够发射出激光的人工晶体。激光晶体元器件是固体激光器中的激光工作物质，是固体激光器的核心元器件之一。激光晶体由基质晶体和激活离子两部分组成。基质晶体主要是为激活离子（发光中心）提供一个合适的晶格场，激活离子是掺杂在基质晶体中的稀土离子等化学元素离子。目前，在已研制出的数百种激光晶体中可有效使用的激光晶体约有20 种，其中应用较多的有YAG 系列激光晶体、掺钕钒酸钇（Nd:YVO4）等。
    （2）线性光学晶体
   线性光学晶体是一类不改变光频率（波长）、能被制作成线性光学元器件的弱磁性、无吸收、电绝缘的晶体材料的总称。与其它线性光学材料如光学玻璃相比，线性光学晶体具有更宽的透明波段，其折射率值和色散变化的范围也更大，特别是这类晶体具有双折射和旋光性能，并具有熔点高，硬度大、机械及物理化学性能优异、温度及环境变化稳定性好的特点，因此是重要的紫外至红外线性光学材料，广泛应用于工业、军事科研等领域。线性光学晶体中的主要代表有蓝宝石晶体、纯钒酸钇晶体（纯YVO4）。
    （3）闪烁晶体
   当高能粒子或射线（如γ射线）通过某些晶体时，在紫外或可见光波段，晶体会发出荧光，这类晶体被称为闪烁晶体。闪烁晶体对自己发出的荧光是透明的，它可与光电倍增管耦合，制成晶体闪烁计数器，利用其制作的射线探测器广泛应用于高能物理和核物理、影像核医学等医学、油井矿物勘探、工业在线检测以及机场和货运集装箱安全检查等领域。