积分球根据应用可分为四个基本类别:均匀光源、灯具或光源测量、反射率和透射率测量以及激光功率测量。确实，每个应用类别都有其特定的需求和挑战，需要我们以细微的方式调整和优化积分球以提供较佳的性能。积分球在许多领域都有普遍的应用，其中较常见的两种应用是作为测量灯具总通量的测量工具和作为校准其他仪器的均匀光源。在这些应用中，积分球的用途特别普遍，能够集成来自狭窄准直光束的光源，如激光，或来自全向光源，如白炽灯泡或荧光灯。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。色温可调均匀光源光谱测试仪
高精度智能化可见/近红外积分球辐射定标装置是用于航空相机和光学遥感仪器地面辐射定标的重要设备。由于在光谱辐射定标过程中，被测光学仪器透射或反射特性的不均匀造成测量光束内光能分布不均匀，但经过与积分球内探测器结合后，积分球多次漫射后可均匀化。因此，该定标设备不但可以实现可见/近红外工作波段内的光学仪器辐射定标，且在光学仪器定标过程中无人为干扰，可以获得更高精度的辐射定标结果，还可以实现对积分球出射口的亮度值的智能化自动调节。试验辐射定标厂家积分球内壁涂层反射率ρ(λ)和积分球等效透过率τ(λ)是积分球较重要的质量指标。
但是无论是测透射还是测反射，具有各向异性的样品光束在积分球体内进行全方面的漫反射,然后一个被平均化了的光信号被置于积分球底部(或上部)的光电倍增管接收并加以进一步的放大。这就是积分球检测器的简单放大原理。这种积分球检测器的优点是克服了传统的单一使用光电倍增管作为检测器所产生的弊病，对于不同的样品光束的形状则无需再加考虑了，使光电倍增管的光电面接受的光束形状和位置几乎一致，较终使测试精度得以提高了。为获得较高的测量准确度，积分球的开孔比应尽可能小。开孔比定义为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。
积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等。球内壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于1的材料。常用的材料是PTFE或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。光线由输入孔入射后，光线在此球内部被均匀的反射及漫射，因此输出孔所得到的光线为相当均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、及极化皆不会对输出的光束强度及均匀度造成影响。也因为光线经过积分球内部的积分后才射出，因此积分球亦可当作一光强度衰减器。其输出强度与输入强度比约为：光输出孔的面积/积分球内部的表面积。积分球的应用，为光学测量领域带来了更高的测量精度。
根据积分球的应用，积分球种类可以分为测激光功率积分球、反射率积分球、透光率积分球、荧光量子效率积分球、测水质分析积分球、均匀光源积分球等，根据材料和工艺又可分为喷涂积分球、发泡积分球、镀金积分球等等。积分球又称为光通球，光度球，是一个中空的完整的内壁涂有白色漫反射材料的开腔球体，球壳内壁上开有几个窗孔，用于进光孔和安放光接收器等。积分球内壁上涂有漫反射材料，也就是漫反射材料接近于1的材料，使得球内壁可见光的光谱范围内的光谱反射比都在99%以上。积分球的内壁材料通常选择高反射率的材料，以确保光线的均匀反射。色温可调均匀光源光谱测试仪
积分球与高斯定律相结合，揭示了电磁场中球对称问题的解。色温可调均匀光源光谱测试仪
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。色温可调均匀光源光谱测试仪
