色差儀主要是模擬人眼觀察色彩的特性，研究開發出來的色彩分析檢測和控制儀器。主要用于工業上色彩調配、色差控制以及色彩品質的提升。

光線進入人眼給我們以色感的過程與色差儀測色的過程基本相似。一般人眼可以看到在可見范圍內的光，但是我們知道光和顏色并不是一回事。

人眼感覺顏色的原理和色差儀感覺顏色的原理是相似，在色差儀內部有一種標準照明發光體將標準顏色照射到物體上，在物體表面發生折射、反射、漫射等一系列物理作用，終被色差儀內部的積分球全部捕捉，并以同樣的角度發射給光電處理器，經處理后將分析好的電信號發射給微型處理器，終微型處理將電信號轉化成數字形式顯示。

色差儀主要由三個部分組成：光源，容納樣品溶液的比色杯和檢測透過溶液的光電池。為了產生彩色光，儀器可以配備彩色濾光片或特定的LED。試管中溶液傳輸的光由光電管檢測，產生可以測量的數字或模擬信號。一些色差儀是便攜式的，可用于現場測試，而其他色差儀是較大的臺式儀器，可用于實驗室測試。