色差儀的主要組成結構和應用原理，是制作一塊模擬與人眼感色靈敏度相當的分光特性的濾光片，用它對樣板進行測光。通過儀器對物體的顏色偏差程度進行對比分析，可以了解物體的性能變化和使用時間長短，以及在生產過程中是否出現偏差等。儀器用于科研和生產中進行顏色偏差分析。

在人眼中，由于空間不均勻使復制產生誤差，最終不同方向，不同位置上相等的幾何距離在視覺上有相等的色差，需要不斷尋找一種最均勻的色彩空間。這也是除了色盲、色弱以外正常人眼能夠辨別差異較為明顯的顏色，但對于顏色程度接近或者是科學和工業生產中，需要高精度的顏色分析就必須要借助到色差儀的原因。

色差儀在塑膠、涂料、設計、印刷、服裝、印染行業等應用廣泛，尤其在服裝和印染行業領域，通過儀器的測量結果可進行色彩配色分析及色彩品質控制，實現高精度和簡單化的顏色管理、測色、配色等程序。對儀器測量結果的科學分析，來精確需要的色彩設計和復制，調整合適的尺度和比例來轉換校正色彩。

色差儀還可以被用來測量物體的反光色，這類色彩分析數據結果主要用于對平面、小顆粒、粉狀、糊狀、溶液等各種樣品進行精確測量，在科學和化學實驗中應用較多。除此以外，儀器還可以應用到文物管理領域。通過色差儀、紅外熱成像等分析設備，輔助便攜式X射線熒光光譜儀、顯微鏡等儀器對壁畫進行無損分析和科學檢測，就可以為壁畫的保護提供科學性對策。其中色差檢測的測量數據對于研究壁畫的受損情況和環境溫濕度的適宜與變化情況起著重要作用。

色差儀有3種測量結構：0\45度、d\8度、多角度。在選購儀器時，要根據具體的需要來選擇合適的測量結構。例如，在汽車行業外飾涂裝時為了顯著的色彩效果，往往在車身應用一些特殊效果顏料。而這些特殊的顏料在不同角度下觀察時顏色效果變化很大，只有通過多角度的儀器才能進行準確測量。因此多被普遍應用于顏色的開發，顏色品質的控制與管理或者是顏色的修補等。一些特殊的文物古跡如壁畫等或是特殊的印刷品，有時也需要用到。

色差儀有便攜的手持式的，也有臺式的。對于一些大型企業來說，建議購買臺式設計的，測量得到的數據較為精準。也可以將儀器的測量結果與電腦連接，使數據處理較為簡單。