积分球的工作原理，光源发射的光线经过聚光镜和光阑处置后变成平行光经过积分球入光口进入积分球内部，进入积分球内部的光会在积分球内部停止屡次漫反射，由出光口平均射出，经过检测出光口的光通量，能够依据公式换算得出反射率、透射率等数据。关于玻璃、瓷器、塑料等透明或半透明的资料来说，当光映照在其外表时，会发作镜面反射、半球反射、漫反射、透射等现象。其中透射率定义为透过试样的光通量与射到试样上的光通量之比；反射率定义为反射的光通量与射到试样上的光通量之比；雾度定义为透过试样偏离入射方向的散射光通量与透射光通量之比。
实用新型是利用进口PTFE材料经高温烧制而成，覆盖了紫外-可见-近红外光谱范围，并且在该光谱范围内具有较高的反射率，有良好的热稳定性和化学稳定性，不易发生黄化、掉粉现象。球面材质选择冷轧钢板，不容易变形、中红外积分球发明以来，内壁涂覆材料的种类和性能都在不断提高，但总体上还是各有千秋。以目前实际应用中常用的硫酸钡涂布而言，在正确处理工艺的前提下，其漫反射性好的漫反射材料，而且在紫外至红外线均有较高的反射率，且加工、喷涂方便，是一种非常经典的积分球漆，但镀层强度不够，容易受到损坏，在使用一段时间后就会出现变色发黄的现象，反射率下降，影响积分球的性能。
反射率积分球检测系统是使用8度角照射90度角接收（或90度角照射8度角接收）方式的漫反射测量，适用于毛糙表面或绒面样品的反射率测量。随着角度有变化的样品，可以使用反射率积分球测量，由于积分球的特性，可以将样品在各个方向上的反射光收集到积分球中，匀化以后，通过光纤进入光谱仪。可测定包括镜面反射在内的全反射率，积分球还会配置有标准白板，光阱，样品架，孔塞等积分球附件，以各种光学测量的要求等等。其内壁涂有理想的白色高漫反射材料，进入积分球的光经过内壁漫反射层的多次反射后产生的光照度叠加形成均匀照度，进而能不均匀光束的影响。