色差儀積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集。
 
一般而言，光學擴散片在小心使用下，可降低測量時因探測器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差，因此可以提高測量的準確性。但是在精密的測量時，就必須使用積分球作為光學擴散器使得上述的誤差最小。
 
使用積分球來測量光通量時，可使得測量結果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發散角度、及探測器上不同位置的響應度差異所造成的測量誤差。

理想積分球原理

理想積分球的條件：
 
A、積分球的內表面為一完整的幾何球面,半徑處處相等；
B、球內壁是中性均勻漫射面，對各種波長的入射光線具有相同的漫反射比；
C、球內沒有任何物體,光源也看作只發光而沒有實物的抽象光源。

理想積分球原理

設入射光直接在球內任一點建立的照度EA，在球內的另一點M處的照度為EA，在M處dS發生第一次漫射出度為：

影響積分球測量精度的因素

A、球內壁是均勻的理想漫射層，服從朗伯定則；；
B、球半徑處處相等，球內除燈外無其他物體存在；
C、窗口材料是中性的，其E符合照度的余弦定則.實  際情況與理想條件不符合會帶來測量誤差,故需修正。
D、球內壁各點的反射率相等；
E、球內壁白色涂層的漫射是中性的