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。积分球在艺术领域，如雕塑、建筑设计中，也具有极高的价值。色温可调太阳光模拟器厂家
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。Spectra-PT亮度可调Helios标准光源使用方法利用积分球的高反射内壁，可以实现光线的均匀分布。
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）。
球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。积分球与高斯定律相结合，揭示了电磁场中球对称问题的解。
测量与光束空间性质无关的光功率的积分球。常用的积分球结构测色仪有 d/8结构和 d/0结构。d/8结构色度仪有两种测量模式 SCI和 SCE;(详见此处)，利用 SCI进行颜色测量可以有效地消除物体表面纹理对颜色测量的影响，从而获得物体的真实色彩特征。除了测量的目的，积分球还可以均匀照射一个装置。这在测试数字成像装置时非常重要（例如CCD阵列）。理想情况下，在积分球内表面的涂层在需要的波长范围内都具有很高的反射率，并且反射为漫反射。如果积分球和小端口处的光学损耗很小，多次反射会导致在积分球内部具有很高的光强，从而具有很高的光学效率，即使积分球比光源和探测器的尺寸都大。在量子力学中，积分球帮助描述粒子在球对称势能中的运动状态。C光源辐射定标厂家
在科研领域，积分球被广泛应用于各种光学实验中。色温可调太阳光模拟器厂家
显然，积分球球体肯定是越圆越好，这样就更能保证光线在其内部的每次反射都有不同路径，更易使光均匀。对于积分球球壁上开有2π测量口的球体，当采用4π方法测量时，其开口的挡板比较好的设计方法是挡板和球体有相同的球面度，这样当用挡板封贴在开口处时，挡板和球体可以形成一个完整的球面，对于光线的散射基本不造成影响。显然，有的积分球采用平面挡板封贴于2π开口处，这样就严重破坏了球体的球面度，进而影响光线散射的均匀性。特别是当2π开口比较大时，这种影响就更加明显。色温可调太阳光模拟器厂家
