分光測色儀的測色原理主要是通過對樣品反射(透射)的光能量與同樣條件下標準反射(透射)的光能量進行比較，從而得到樣品的光譜反射率，然后根據CIE提供的標準觀察者和標準光源按色差公式計算，得到三刺激值及其它色度值和色差值。??
分光測色儀通過探測樣品的光譜成分確定其顏色參數，不僅可以給出X、Y、Z的絕對值和色差值△E，還可以給出物體的分光反射率值，并畫出物體色的分光反射率曲線。因此被廣泛用于顏色的配色及色彩分析中。
采用分光測色儀可以實現高準確度的色差測量，還可以對光電積分測色儀器進行定標，建立色度標準，故分光測色儀是顏色測量中的權威儀器。它分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測量和觀察方式，其中“0/45度”指光源從45°角射入，0°角進行色差測量，它只能用來測平滑的表面，不能用于電腦配色。“d/8度積分球“可以用來測量各種表面，還可用于電腦配色。
隨著測量需求的急劇增長，分光測色儀的性能不斷更新迭代，不僅使用方便，其輕便小巧的款式還贏得了眾多用戶的喜愛，根據分光型原理設計，其測量的高精度和附帶的多功能，可以測得每一波長下的反射率曲線，適用于復雜的色彩分析。
由3nh/TILO自主研發的YS系列光柵分光測色儀是國產分光測色儀的典型代表，儀器穩定，測量顏色精準，功能強大，在便攜式分光測色儀領域成績卓著。
以YS3060分光測色儀為例，測量精度與國際接軌，分光反射率：MAV/SCI,標準偏差0.08%以內；400-700nm：0.18%以內。可存儲約20000條以上測試數據，被廣泛運用與化妝品、電子、科研、皮革、食品、塑膠等行業準確顏色測量、品質控制中，應用領域十分廣闊。
