אפשר להשתמש באור כדי להעביר מידע, אך גם כדי לחשב עליו. במחשוב פוטוני מספרים מקודדים בתכונות של גל אור, כמו עוצמה או מופע. כשהאור עובר דרך רכיבים מתוכננים, ההתאבכות וההעברה ביניהם מבצעות פעולה מתמטית. מערכים כאלה יכולים לממש פעולות כפל וחיבור שחוזרות פעמים רבות ברשתות עצביות.
הרעיון מושך במיוחד במאיצי AI: אפשר לעבד ערוצים אופטיים במקביל ולהפחית חלק מתנועת הנתונים החשמלית. בפועל, מערכות רבות משלבות חישוב אופטי עם זיכרון, בקרה ועיבוד אלקטרוניים. יש להכניס את הנתונים למערכת, לקרוא את הפלט ולפעמים להמיר שוב ושוב בין אור לחשמל.
ההמרות, מקור האור והכיול צורכים אנרגיה ועלולים לצמצם את היתרון. לכן מהירות של רכיב בודד אינה מדד מספיק ליעילות מחשב שלם. מאיצים פוטוניים נמצאים במחקר ובפיתוח הנדסי, עם הבדלים גדולים בין מימושים. זהו גם תחום נפרד ממחשוב קוונטי פוטוני: שימוש באור אינו אומר שהמחשב מפעיל קיוביטים. הקשר למטא חומרים ולגבישים פוטוניים עובר דרך השליטה המדויקת במסלול האור.