积分球结构简单，人们对积分球进行光辐射测量存在误解。积分球的作用是对辐射通量进行空间积分。针对特定应用，定制设计积分球时，了解积分球的工作原理非常重要。积分球理论是研究漫射表面内的辐射交换原理的一种理论方法。尽管积分球理论的基础理论可能看起来复杂，但实际上有许多简便易行的方法和技巧可以帮助您理解和学习。这个概念可以简述为：积分球表面两个区域之间的辐射度交换与视角和表面之间的距离无关，即积分球壁上任何一点接收到的通量的比例对于积分球壁上任何其他辐射点都是相同的。积分球的形状通常是球形，但也可以根据需要制成其他形状，如椭球形。D65光源均匀光源标准光源
由于积分球较常用于稳态条件下，随着积分球涂层反射率的增加和开口端口面积比例的减小，产生稳态辐射度的反射次数越多。因此，积分球设计应尝试优化这两个参数，以获得较佳的辐射通量空间积分。图2是一个机器人成像系统的图像，用于通过积分球参考端口映射空间均匀性。涂层，在为积分球选择涂层时，必须考虑两个因素:反射率和耐久性。例如，如果有足够的光线，并且积分球将在可能导致积分球收集污垢或灰尘的环境中使用，则耐久性和可清洗的涂层是您的理想选择。积分球使用方法积分球内部光路的优化，提高了光线的利用率。
积分球的挡光板，光源通常放在球中心，挡光板介于灯与窗口之间，挡屏的作用是使灯发出的光线不能直接到达球壁AB处，同时球壁ED处的漫反射光线也不能直接经过窗口而射向光探测器。为了使光探测的测量值准确并接近人眼视觉函数，除要求探测器具有良好的线性响应之外，还需要在前面加装V(λ)滤光器。光学(optics)，是研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。
光源在球壁上任意一点上发生的光照度是由屡次反射光发生的光照度叠加而成的。这样，进入积分球的光经过内壁涂层屡次反射，在内壁上构成均匀照度。积分球常用于测验光源的光通量、色温、光效等参数，也可用于丈量物体的反射率和透过率等。较常见的积分球结构测色仪器为d/8结构，也有d/0结构。关于d/8结构测色仪，有两种丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能够有用的消除去物体外表纹路对色彩丈量的影响，进而取得物体的真实色彩特征。积分球的外壳通常由透明材料制成，以便观察球内的光分布。
球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。积分球是数学建模的基石，培养着学生的空间想象力和逻辑思维。积分球使用方法
积分球的直径可以根据需要进行调整，常见的直径有10厘米、20厘米等。D65光源均匀光源标准光源
内置光源积分球的被测光源安装在积分球内部，于探测端球壁位置开一个窗口用来连接探测装置，光源与探测窗口之间有一块隔光板用来放置光源发出光直接照射在探测端口，光在积分球内壁进行充分的漫反射后，在内壁行程均匀照度，后照射到光电探测端口，进而得出光束的光学性质。积分球的进光口和探测端口分别各开一个窗口，积分球内部同样放置遮光板放置光束直接照射探测端口，光束从进光口进入积分球，经过充分的漫反射后行程均匀照度，后从积分球探测端口进行光学性质测量。D65光源均匀光源标准光源
