A modern felületfüggetlen optikai egerek úgy működnek, hogy egy optoelektronikus érzékelő (lényegében egy apró, alacsony felbontású videokamera) segítségével egymás után képeket készítenek arról a felületről, amelyen az egér működik. A számítási teljesítmény olcsóbbá válásával lehetővé vált, hogy nagyobb teljesítményű, speciális célú képfeldolgozó chipeket építsenek be magába az egérbe. Ez az előrelépés lehetővé tette az egér számára, hogy a legkülönbözőbb felületeken érzékelje a relatív mozgást, az egér mozgását a kurzor mozgására fordítsa, és megszüntesse a speciális egérpad szükségességét. A felületfüggetlen koherens fényű optikai egér kialakítását Stephen B. Jackson szabadalmaztatta a Xeroxnál 1988-ban.
Az első kereskedelmi forgalomban kapható, modern optikai számítógépes egér a Microsoft IntelliMouse IntelliEye és az IntelliMouse Explorer volt, amelyeket 1999-ben vezettek be a Hewlett-Packard által kifejlesztett technológiával. Szinte bármilyen felületen működött, és üdvözlendő előrelépést jelentett a mechanikus egerekhez képest, amelyek felszedték a szennyeződéseket, szeszélyesen követhetőek voltak, durva kezelést igényeltek, és gyakran kellett szétszedni és tisztítani őket. A többi gyártó hamarosan követte a Microsoft példáját, a HP spin-off cége, az Agilent Technologies által gyártott alkatrészek felhasználásával, és a következő néhány évben a mechanikus egerek elavulttá váltak.
A modern optikai számítógépes egér alapjául szolgáló technológia digitális képkorreláció néven ismert, amelyet a hadiiparban a katonai célpontok követésére fejlesztettek ki. A digitális képkorreláció egyszerű bináris képi változatát használták az 1980-as Lyon optikai egérben. Az optikai egerek képérzékelőket használnak az olyan anyagokban természetesen előforduló textúrák leképezésére, mint a fa, a szövet, az egérpadok és a Formica. Ezek a felületek, amikor egy fénykibocsátó dióda fénye legelő szögben megvilágítja őket, határozott árnyékokat vetnek, amelyek a naplementében megvilágított dombos terephez hasonlítanak. Ezeknek a felületeknek a képeit folyamatosan egymás után rögzítik, és összehasonlítják egymással annak meghatározására, hogy az egér mennyit mozdult.
Hogy megértsük, hogyan használják az optikai áramlást az optikai egerek, képzeljünk el két fényképet ugyanarról a tárgyról, csak kissé eltolva egymástól. Helyezzük mindkét fényképet egy fényasztalra, hogy átlátszóvá tegyük őket, és csúsztassuk az egyiket a másikra, amíg a képeik egy vonalba nem kerülnek. Az a mennyiség, amennyivel az egyik fénykép szélei túlnyúlnak a másikon, jelenti a képek közötti eltolódást, és egy optikai számítógépes egér esetében a távolságot, amennyit az elmozdult.
Az optikai egerek másodpercenként legalább ezer egymást követő képet rögzítenek. Attól függően, hogy az egér milyen gyorsan mozog, minden egyes kép az előzőhöz képest egy pixel töredékével vagy akár több pixellel is eltolódik. Az optikai egerek matematikailag feldolgozzák ezeket a képeket keresztkorreláció segítségével, hogy kiszámítsák, hogy az egyes egymást követő képek mennyivel térnek el az előzőtől.
Az optikai egér olyan képérzékelőt használhat, amely 18 × 18 pixeles, monokromatikus pixelekből álló tömböt tartalmaz. Az érzékelője általában ugyanazt az ASIC-t használja, mint a képek tárolására és feldolgozására használt ASIC. Az egyik finomítás a korrelációs folyamat felgyorsítása lenne a korábbi mozgásokból származó információk felhasználásával, egy másik finomítás pedig a lassú mozgásoknál a holt sávok megakadályozása lenne interpoláció vagy képkocka-kihagyás hozzáadásával.
A modern optikai egér fejlesztését a Hewlett-Packard Co.-nál a 90-es években a HP Laboratories-nál egy sor kapcsolódó projekt támogatta. 1992-ben William Holland megkapta az 5,089,712 számú amerikai szabadalmat, John Ertel, William Holland, Kent Vincent, Rueiming Jamp és Richard Baldwin pedig az 5,149,980 számú amerikai szabadalmat a nyomtatóban a lineáris papírelőmenet mérésére a papírszálak képeinek korrelációjával. Ross R. Allen, David Beard, Mark T. Smith és Barclay J. Tullis 5,578,813 (1996) és 5,644,139 (1997) amerikai szabadalmat kapott a kétdimenziós optikai navigációs (azaz helyzetmérési) elvekre, amelyek a navigációs érzékelő által bejárt felület mikroszkopikus, inherens jellemzőinek felismerésén és korrelációján alapulnak, és a lineáris (dokumentum) képérzékelő mindkét végének helyzetmérését használják a dokumentum képének rekonstruálásához. Ez a HP CapShare 920 kézi szkennerben alkalmazott szabadkézi szkennelési koncepció. Egy olyan optikai eszköz leírásával, amely kifejezetten felülkerekedett a korabeli számítógépes egerekben használt kerekek, golyók és görgők korlátain, az optikai egér előrevetült. Ezek a szabadalmak képezték az alapját a Travis N. Blalock, Richard A. Baumgartner, Thomas Hornak, Mark T. Smith és Barclay J. Tullis számára odaítélt 5,729,008 (1998) számú amerikai szabadalomnak, amelyben a felszíni jellemzők képérzékelését, képfeldolgozást és képkorrelációt integrált áramkörrel valósították meg a helyzetmérés érdekében. A HP DesignJet nagy formátumú nyomtatókban az optikai navigációnak a hordozó (papír) pontos 2D mérésére történő alkalmazásához szükséges 2D-s optikai navigáció pontosságának javítását a 2001-ben Raymond G. Beausoleil, Jr. részére odaítélt 6,195,475 US szabadalomban tovább finomították, és Ross R. Allen.
Míg a dokumentumszkennelési alkalmazásban (Allen et al.) a kép rekonstrukciója az optikai navigátorok 1/600-as felbontását igényelte, addig a számítógépes egerekben történő optikai helyzetmérés megvalósítása nemcsak a kisebb felbontású navigálással járó költségcsökkentés előnyeit élvezheti, hanem a felhasználó számára a kurzor helyzetéről a számítógép kijelzőjén történő vizuális visszajelzés előnyeit is. 2002-ben Gary Gordon, Derek Knee, Rajeev Badyal és Jason Hartlove megkapta a 6,433,780 számú amerikai szabadalmat egy olyan optikai számítógépes egérre, amely a pozíciót képkorreláció segítségével méri. Néhány kis trackpad optikai egérként működik.