Представлял собой вакуумный фотоэлектронный прибор, предназначенный для регистрации и усиления слабых световых потоков в диапазоне длин волн от 160 нм до 1100 нм. Состоял из фотокатода, динодной системы и анода. ФЭУ-128 применялся в различных областях науки и техники, таких как астрономия, физика элементарных частиц, медицина и техника.