对实际积分球内部辐射度分布的精确分析取决于入射光通量的分布、实际积分球设计的几何细节和积分球涂层的反射率分布函数，以及安装在开口端口或积分球内部的每个设备的表面。较佳空间性能的设计准则是基于较大限度地提高涂层反射率和相对于所需的开口端口和系统设备的积分球直径。反射率和开口端口比例对空间积分的影响可以通过考虑达到入射到积分球表面的总通量所需的反射次数来说明。经过n次反射后产生的辐射度可以与稳态条件下相比较。积分球内部光路的优化，提高了光线的利用率。A光源Helios标准光源测试仪
积分球经常被用来检测光源的光通量、色温、光效等参数，还可以测量反射率、透光率等。积分球是一个空心球，具有漫反射的内表面，通常具有两个或多个小开口来引入光或者链接光电探测器，还有一些挡板来阻止光源直接照射到探测器上。这种结构会使光进入探测器前发生多次漫反射，因此到达探测器的光通量非常均匀，几乎由于光在空间或者偏振的特性无关：探测光功率只与总的入射光功率有关。这样可以测量激光二极管总的输出功率，即使在光束发散角很大的情况下。QE积分球校准系统积分球在光学领域，如光纤通信、激光传输等方面，具有重要意义。
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。
较常见的积分球结构测色仪器为d/8结构，也有d/0结构。关于d/8结构测色仪，有两种丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能够有用的消除去物体外表纹路对色彩丈量的影响，进而取得物体的真实色彩特征。积分球作为一种测量旋转角速度和加速度的仪器，具有精度高、操作简便等优点，在导航、航天、机器人、运动追踪、虚拟现实、游戏控制和运动医学等领域有普遍的应用前景。随着技术的发展，积分球的应用将会越来越普遍。以上就是积分球的原理和典型应用的简要介绍。积分球与计算机图形学结合，为三维建模、渲染等提供技术支持。
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。在光学仪器中，积分球作为光源积分器，提高了光测量的准确性。低亮度均匀光源自动驾驶
积分球内光源的均匀性对于实验结果至关重要。A光源Helios标准光源测试仪
将待测样品置于球壁或球心，把光束引入球内，并依次照射样品和球内壁的高漫反射涂层（或已知反射比的标准反射体），从样品及球内壁反射的光束，经球内多次反射后，在球壁产生的辐射照度与样品及球内初次被照面的反射比有关。在球内壁另一位置的探测器将分别产生两个输出信号，其比值即为样品反射比的一定测量。若用标准反射体，则探测器的两个输出信号比就是样品与标准反射体的反射比之比值，因此给出反射比的相对测量。将待测样品置于球壁或球心，把光束引入球内（或在入射孔处放一漫透射体），并在入射孔与样品之间用挡板屏蔽。进入球内的光束经多次反射后，使球壁成为一个理想的漫射光源。将探测器一次对准样品和球壁某部位测量，其比值就是样品的反射比。A光源Helios标准光源测试仪
