积分球的基本工作原理：光线由输入孔入射后，在积分球内部被均匀地反射及漫射，并在球面上形成均匀的光强分布，输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出，因此积分球也可当作一个光强衰减器，输出强度与输入强度比大约为：光输出孔面积/积分球内部的表面积。对于积分球内壁上的辐亮度必须考虑多次反射与开口处通量损失。若以传播距离不同偏轴半径光强度与同距离时轴心点所接收的光强度的比值表示纵坐标，以光积分球出口的垂直距离为横坐标。可以看出积分球出射的光斑随着距离的增加而均匀，首先是偏轴半径的光强与中心光强相差的增大，然后随着距离越来越大，光斑又趋于均匀。积分球又称为光通球，是一个中空的完整球壳。星光均匀光源高光谱成像
测量与光束空间性质无关的光功率的积分球。常用的积分球结构测色仪有 d/8结构和 d/0结构。d/8结构色度仪有两种测量模式 SCI和 SCE;(详见此处)，利用 SCI进行颜色测量可以有效地消除物体表面纹理对颜色测量的影响，从而获得物体的真实色彩特征。除了测量的目的，积分球还可以均匀照射一个装置。这在测试数字成像装置时非常重要（例如CCD阵列）。理想情况下，在积分球内表面的涂层在需要的波长范围内都具有很高的反射率，并且反射为漫反射。如果积分球和小端口处的光学损耗很小，多次反射会导致在积分球内部具有很高的光强，从而具有很高的光学效率，即使积分球比光源和探测器的尺寸都大。试验积分球测试积分球的应用领域不断扩大，为光学测量提供了更多可能性。
反射率和透射率，积分球的较大用途是测量漫射或散射材料的反射率和透射率。该测量方法简单，可定量表征材料（如薄膜，建筑玻璃，混浊液体）。在反射率测量中，样品和参考材料安装在样品端口的外部。积分球用于收集和集成总反射辐射度，为挡板探测器提供信号。在透射率测量中，安装在积分球壁上的样品由球体外的光源照射。然后，样品接收到的辐射度被部分反射、部分透射和部分吸收。积分球收集并集成透射组件，向挡板探测器提供信号。
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。积分球作为一种光学元件，具有广泛的应用前景。
成像和非成像校准用均匀光源，积分球可以近乎完美的创造均匀光源。辐射度是离开光源或辐射面的每个立体角的通量密度。辐照度是落在表面上的通量密度，在表面的平面上测量。积分球光源的输出孔径在设计正确的情况下，可以产生接近完美的多光谱漫射光源和朗伯光源，与视角无关。积分球内部装置，包括挡板、灯具和灯座，会吸收辐射源的部分能量，降低球体的空间均匀性。通过在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂层，可以改善空间均匀性的降低。积分球结构简单，但其在光学测量中的作用却不可小觑。D55光源Helios标准光源标准光源
在科研领域，积分球被广泛应用于各种光学实验中。星光均匀光源高光谱成像
积分球的典型应用主要包括以下几个方面：1.环境光学测量：积分球可用于测量环境光学参数，如大气光学、水光学等。在大气研究中，积分球可用于测量大气中光的散射、吸收和传播特性；在水研究中，积分球可用于测量水中光的散射、吸收和穿透特性。2.光学材料测试：积分球可用于测试光学材料的性能，如玻璃、塑料、晶体等。通过测量这些材料对光的反射和透射特性，可以评估其光学性能和质量。3.医学光学测试：积分球可用于医学光学测试，如生物组织的反射和透射特性、激光辐射的生物效应等。这些测试对于医学研究和诊断具有重要意义。星光均匀光源高光谱成像
