球内壁上涂有理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于的材料。常用的材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99%以上，这样，进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。为获得较高的测量准确度，积分球的开孔比应尽可能小。开孔比为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。积分球的条件：A、积分球内外表为一完整的几何球面，半径处处持平；B、球内壁是中性均匀漫射面，关于各种波长的入射光线具有相同的漫反射比；C、球内没有任何物体，光源也看作只发光而没有什物的抽象光源。影响积分球丈量精度的因素：A、球内壁是均匀的抱负漫射层，服从朗伯定则；B、球内壁各点的反射率持平；C、球内壁白色涂层的漫射是中性的；D、球半径处处持平，球内除灯外无其他物体存在；所以，积分球内壁起球，剥落，黄变都会影响其丈量精度。
积分球分光光度计有四个主要部件：光源，积分球，光栅（分光单色器）和光电检测器。有“双光束测量”和“单光束测量”两种类型。双光束积分球分光光度计有两个光栅和两个检测器。光源仅在测量期间闪烁一次，并且还测量样品和参比白。这克服了系统变化引起的误差，并且测量数据的准确性非常高。单光束积分球分光光度计只有一个光栅和一个检测器。因此，光源在测量期间闪烁两次，并且分别测量样品和参比白。两次测量时的系统误差（光源强度分布差异，光路变化，温度变化，电路漂移等）被视为样品与参比白之间的差异，因此误差相对较大，且仪器台间差也比较大。
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。