分光式色差计的工作原理，基本上现有的分光色差计都是由光栅和检测器构成的，检测器本身不会有太大的变化只会根据精度要求的不同型号和灵敏度不同，所以一般区分分光式色差计靠光栅。我们把有一个光栅的分光式色差计叫做单光束分光色差计，把有两个光栅的叫做双光束色差计。不同的光栅数量导致色差计的各方面性能指标是不同的。
单光束仪器只有一个光栅和一个检测器。所以测量时光源闪两次，分别测样品和参比白。而两次测量时的系统误差（光源光强分布差异，光路变化，温度变化，电路漂移等）被当做样品和参比白间的差异，所以误差比较大，仪器的台间差也比较大。 经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以进行吸光度的测定。这种简易型分光色差计结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。
双光束仪器有两个光栅和两个检测器。测量时光源只闪一次，同样测样品和参比白。这样就克服了系统变化所带来的误差，测量数据的精度非常高。只是仪器成本较高。
经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光，一束通过参比池，一束通过样品池。光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。 双光束分光色差计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分别通过参比池和样品池，还能自动消除光源强度变化所引起的误差
由于原理的介绍我们可以知道双光束分光式色差计要比单光束的精度要高，但同时成本也要高，所以在使用中我们要根据自己的需求选择不同色差计。
