В данной статье описаны основы оптических методов и принципы построения многофункциональных оптоэлектронных систем для контроля физико-химических параметров нефтесодержащих сред на основе эффектов нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) и многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Рассмотрены оптические системы с использованием эффектов НПВО и МНПВО, а также проведен анализ основных конструкций датчиков НПВО и МНПВО. В статье представлены практические схемы оптоэлектронных систем для неразрушающего контроля на основе НПВО и МНПВО.