积分球在实验研究中有普遍的用途。其中一些应用包括:力学实验:积分球可以用于测量物体施加在它上面的力矩，用于研究物体的力学性质，如力的大小、方向和作用点等。力矩传感器:积分球所配备的传感器可以用于测量力矩，比如在机械工程中用于测量旋转部件的扭矩。姿态感知:积分球可以用于测量物体在空间中的姿态，如角位移和角速度等。这在航空航天、机器人和导航等领域中有着重要的应用。动态平衡:利用积分球的力矩测量功能，可以对旋转设备进行动态平衡，以提高其工作稳定性。利用积分球，可以求解球体在受到外力时的应力分布，为工程设计提供参考。VIS-NIR光谱辐射定标多光谱
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)。VIS-NIR光谱辐射定标多光谱积分球内壁涂层反射率ρ(λ)和积分球等效透过率τ(λ)是积分球较重要的质量指标。
LED积分球均匀光源，LED积分球均匀光源普遍应用于相机校准、卫星遥感校准测量、辐亮度/辐照度校准测量、夜视系统、安全摄像头及高灵敏度成像仪、CMOS/CCD 光谱响应测试校准测试等领域。LED积分球均匀光源提供了一种超均匀，高动态范围，亮度色温均可精致调节的面光源。该积分球光源具有独有的高反射率漫反射材料，巧妙的积分球结构设计。该积分球均匀光源提供了满足国际相机性能测试标准，能够对工业相机进行平场矫正，线性度校正，暗噪声评估等。
挡板，一般来说，进入积分球的光不应直接照射探测器元件或探测器收集直接反射率的球壁区域。为了达到这一目的，在积分球设计中经常使用挡板。然而，由于该装置不是一个完美的积分球，挡板会导致测试结果不准确。入射到挡板上的光不能均匀地照亮积分球的其余部分。建议在球体设计中尽量减少挡板的数量。应用，任何应用的积分球的设计都涉及一些基本参数。这些包括基于积分球端口开口和外部设备的数量和尺寸选择较佳积分球直径。在选择积分球内部涂层的过程中，应考虑光谱范围和性能要求。还应考虑使用挡板来控制入射辐射度和探测器视场，以及使用辐射度测量模型来确定积分球与探测系统的耦合效率。积分球内光源的均匀性对于实验结果至关重要。
球体倍增因子，辐射度方程分为两部分。头一部分近似等于漫射表面的辐射度。第二部分是一个无量纲的量，可以被称为球体倍增因子球体倍增因子考虑了多次反射引起的辐射增加。图1说明了球体倍增因子的幅度及其对开口端系数和球体表面反射率的相关关系。预测积分球内部光通量密度的一种简化直观的方法可能是简单地将入射光通量除以积分球的总表面积。然而，球体倍增因子的效果是，积分球体的辐射度至少比这种简单直观的方法大一个数量级。一个方便的经验法则是，对于大多数真实积分球(0.94 < p < 0.99;0.02 < f < 0.05)，球体倍增因子在10 ~ 30之间。积分球的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。VIS-NIR光谱辐射定标多光谱
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。VIS-NIR光谱辐射定标多光谱
入射到整个积分球体表面的总通量的n次反射的交换可以用幂级数来建模，并简化为一个简单的辐射方程:式中Φ为入射到积分球内的光，As为积分球壁面积，p为积分球壁反射率，f为开口端口面积占比。简化的辐射度方程可用于模拟光和LED测量应用的光学效率。这些应用包括用于激光表征的光学衰减，进入光纤或安装在积分球体上的探测器表面的通量，用于图像传感器的光谱辐射度和用于非成像光学传感传感器的光谱辐照度，或积分球体应用所需的其他许多辐射和光度参数。VIS-NIR光谱辐射定标多光谱
