分光测色仪从其测量原理上来分，有两种，一种是三刺激值型，一种是分光型。三刺激值型仪器主要是由三滤镜配合硅光电池作为三个传感器，结构相对简单，精度不高，比较适合测量不同样品间的色差，因此有时也称为色差计。

分光型仪器一般采用衍射光栅或回折光栅，将光线按一定波长间隔分开，然后采用若干组传感器阵列进行感光分析。分光型仪器一般精度更高，对颜色也比较敏感，除了测量色差外，也更适合测量样品的颜色值。