积分球看起来很简单，该光学设备包括一个中空的球形腔体，内部涂有特殊的高反射朗伯涂层，用于均匀散射和漫射入射光。积分球设有入口和出口。通过变换积分球的配置，如光源、配件、开口等可实现不同的应用。积分球工作原理：积分球类似于扩散器，保留更多的光线信息，包括光的颜色、强度等，忽略了空间信息（无法告诉我们在球体表面的不同位置上光的强度是如何分布的）。积分球的内表面是高朗伯特性漫反射材料，这种材料能够将入射的光线以相同的强度反射到各个方向，从而使得光线在球内经过多次反射和散射后，能够均匀地分布，减少光线原始方向的影响。积分球的概念，源自古希腊数学家阿基米德，他通过积分球体积求解球体表面积。可变光谱输出均匀光源校准光源
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。低亮度辐射定标积分球作为光源积分器，在光学测量领域发挥着不可或缺的作用。
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。 球壁上开一个或几个窗孔，用作进光孔和放置光接收器件的接收孔。积分球的内壁应是良好的球面，通常要求它相对于理想球面的偏差应不大于内径的0.2%。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。
灯具和LED光谱通量测量，积分球较传统的应用是测量灯具的总光通量。这项技术起源于20世纪初，作为对比不同类型灯具输出光通量较简单快速的方法。这里，积分球光谱分析仪常用于测量LED、通用照明、工程照明、便携式灯具产品等的电学和光度性能。这些应用积分球直径可以小至5厘米，大至3米或更大（例如图4）。采用积分球可以更有效地测量任何尺寸或形状的传统和固态光源的总光谱通量和颜色。积分球配合光谱仪，可测试重要的光谱参数例如光谱通量、色度、相关色温、CRI、TM-30、峰值波长和主波长等等（图4b）。积分球不仅提高了光源的均匀性，也降低了光源对实验结果的干扰。
积分球是一种光学器件，其内部涂有漫反射材料，能够使入射的光线在球内壁发生多次漫反射，从而得到均匀的照明。积分球有多种用途，主要包括以下几个方面：光源光通量、色温、光效等参数的测量：积分球可用于测试光源的光通量、色温、光效等参数。其基本原理是光通过采样口被积分球收集，在积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。使用积分球来测量光通量时，可使得测量结果更为可靠，积分球可降低并除去由光线地形状、发散角度、及探测器上不同位置地响应度差异所造成地测量误差。反射率和透射率的测量：积分球可用于测量物体的反射率和透射率。通过将待测物体放置在积分球的出光口处，可以测量出该物体的反射光和透射光的比例，从而得到其反射率和透射率。色度测量：积分球可用于测量物体的颜色。通过测量待测物体在各种波长下的反射光的强度，可以得出该物体的颜色特性。均匀照明：积分球也可用作均匀照明器，为需要均匀照明的场所提供照明。积分球的内壁材料能够将光线均匀地反射到球内各个方向，实现光的均匀分布。低亮度Helios标准光源量子效率
积分球在艺术领域，如雕塑、建筑设计中，也具有极高的价值。可变光谱输出均匀光源校准光源
激光功率测量，积分球很容易捕获或者集成近准直光源例如激光光束或者高度分散的光源（例如激光二极管或VCSEL）。由于积分球独特几何结构，激光束功率测量不受激光束偏振及校准的影响。在不影响探测器信号的情况下，该系统可使用开放端口，或可安装激光二极管模块或缩孔器的光纤适配器。 (图5)。可以添加额外的端口来执行并行光谱表征，使其成为可靠的激光二极管寿命测试的理想设备。成像和非成像校准用均匀光源，积分球是一种近乎完美的创造均匀光源的方法。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(图6)。可变光谱输出均匀光源校准光源
