反射率积分球的工作原理是利用光的全发射现象。当光线进入介质后,由于介质的折射和散射等原因使入射线发生改变而不能保持原来的方向继续前进,在离开角大于临界角的条件下便产生全部被该界面反射的现象.这就是所谓的镜面或称“一次”相交律的光学性质(又称第一定律)。此外这个球的表面非常光滑且均匀一致,能够将照射到表面的光都完全吸收并再次以辐射的形式散发出去,因此整个物体都被笼罩在这个由光源投出的辐照场中从而提高了物体的整体亮度并且可以测量其整体的反射率和透射率 。