积分球的基本性能很容易理解，并构成了其多功能性的基础。简单地说，积分球作为光收集器，收集的光可成为照明的光源，或者被采样用于光测量。作为辐射计或光度计的一部分，积分球可以直接测量来自灯、led或激光的辐射通量密度。积分球性能不断完善，其性能与组件和设计规格质量息息相关。一般而言，光学扩散片在小心使用下，可降低测量时因探测器上的入射光源不均匀分布或光束偏移所造成的微小误差，因此可以提高测量的准确性。但是在精密的测量时，就必须使用积分球作为光学扩散器使得上述的误差较小。积分球的光学性能直接影响到光学仪器的性能表现。氙灯Helios标准光源UV波段
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。智能手机红外传感器辐射定标传感器积分球的概念，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。
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。
学科发现，光学的起源在西方很早就有光学知识的记载，欧几里得(Euclid，公元前约330～260)的<反射光学>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯学者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)写过一部<光学全书>，讨论了许多光学的现象。历史发展，光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到2000多年前。人类对光的研究，较初主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体？”之类问题。约在公元前400多年(先秦时代)，中国的《墨经》中记录了世界上较早的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述影的定义和生成，光的直线传播性和小孔成像，并且以严谨的文字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。积分球的设计需要考虑光源的功率和光谱分布。
根据积分球的应用，积分球种类可以分为测激光功率积分球、反射率积分球、透光率积分球、荧光量子效率积分球、测水质分析积分球、均匀光源积分球等，根据材料和工艺又可分为喷涂积分球、发泡积分球、镀金积分球等等。积分球又称为光通球，光度球，是一个中空的完整的内壁涂有白色漫反射材料的开腔球体，球壳内壁上开有几个窗孔，用于进光孔和安放光接收器等。积分球内壁上涂有漫反射材料，也就是漫反射材料接近于1的材料，使得球内壁可见光的光谱范围内的光谱反射比都在99%以上。积分球内壁的材料选择对光线的反射效率至关重要。智能手机红外传感器辐射定标传感器
在天文学领域，积分球帮助科学家研究星球的内部结构，探索宇宙的奥秘。氙灯Helios标准光源UV波段
大多数球体由轻质铝制成，但也有使用其他材料，如钢、塑料和玻璃纤维。“很难使球体在物理上均匀，而这是产生均匀的光分布的关键，”佛罗里达州奥兰多市光电子实验室的亚历克斯·方说。铝也是连接两半或四分之一球体并管理密封/接缝*简单的材料。“人们曾尝试过只粉刷一个大房间作为积分球，但铝是迄今为止非常好的材料。此外，明确您要测量单位(功率W，辐照度W/m2，或光通量流明)，以及积分球的几何形状，无论是全积分球4π立体角还是半积分球2π(见图3)。“一个完整的积分球可以测量所有方向发射的设备(4π立体角)，也可以测量只向前发射的设备(2π)，”Weitzman说。“半积分球通常只用于2π测量。”氙灯Helios标准光源UV波段
