常用的色彩霧度儀采用積分球式工作原理，光線射到一透明或半透明物體時，部分產生定向反射，部分產生漫反射，進入樣品后部分被吸收，部分被透過。經樣品的出射光中，主透射部分按折射定律前進，部分產生半球散射，其前進方向是散亂的。
透過試樣的光通量和射到試樣上的光通量之比（以百分數%表示）稱透光率。透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光之比（以百分數%表示）稱為霧度。按照GB2410-2008及ASTMD1003-61（2007），上述透光率是指通過試樣的半球透光率，計以半球總透射來考核的透光率（包括主透射和散射），其入射光是垂直于樣品表面的。同樣定義的霧度是指樣品的半球透光霧度，即超過一定角度的半球散射部分。因此，霧度儀采用積分球捕捉半球范圍內的全部透射光。
理想的入射光應是單一方向的入射光，但事實上很難做到，因此，上述標準對入射光的方向性、被作為散射光接收的透射光的偏離角都作了嚴格的規定，這些規定通常稱為“幾何條件”。由于樣品本身吸收光譜特性的不同，樣品內散射微粒對不同光譜散射本領的不同，因此儀器對光源有一定要求。常用規定的C（或A）光源，并且對光接收器的光譜響應也作了規定，被采用的光電元件必須用濾光片校正，使其符合肉眼視覺靈敏度，這些條件，通常稱為儀器的“光譜條件”。
