色差仪的主要组成结构和应用原理，是制作一块模拟与人眼感色灵敏度相当的分光特性的滤光片，用它对样板进行测光。通过仪器对物体的颜色偏差程度进行对比分析，可以了解物体的性能变化和使用时间长短，以及在生产过程中是否出现偏差等。仪器用于科研和生产中进行颜色偏差分析。

在人眼中，由于空间不均匀使复制产生误差，最终不同方向，不同位置上相等的几何距离在视觉上有相等的色差，需要不断寻找一种最均匀的色彩空间。这也是除了色盲、色弱以外正常人眼能够辨别差异较为明显的颜色，但对于颜色程度接近或者是科学和工业生产中，需要高精度的颜色分析就必须要借助到色差仪的原因。

色差仪在塑胶、涂料、设计、印刷、服装、印染行业等应用广泛，尤其在服装和印染行业领域，通过仪器的测量结果可进行色彩配色分析及色彩品质控制，实现高精度和简单化的颜色管理、测色、配色等程序。对仪器测量结果的科学分析，来精确需要的色彩设计和复制，调整合适的尺度和比例来转换校正色彩。

色差仪还可以被用来测量物体的反光色，这类色彩分析数据结果主要用于对平面、小颗粒、粉状、糊状、溶液等各种样品进行精确测量，在科学和化学实验中应用较多。除此以外，仪器还可以应用到文物管理领域。通过色差仪、红外热成像等分析设备，辅助便携式X射线荧光光谱仪、显微镜等仪器对壁画进行无损分析和科学检测，就可以为壁画的保护提供科学性对策。其中色差检测的测量数据对于研究壁画的受损情况和环境温湿度的适宜与变化情况起着重要作用。

色差仪有3种测量结构：0\45度、d\8度、多角度。在选购仪器时，要根据具体的需要来选择合适的测量结构。例如，在汽车行业外饰涂装时为了显著的色彩效果，往往在车身应用一些特殊效果颜料。而这些特殊的颜料在不同角度下观察时颜色效果变化很大，只有通过多角度的仪器才能进行准确测量。因此多被普遍应用于颜色的开发，颜色品质的控制与管理或者是颜色的修补等。一些特殊的文物古迹如壁画等或是特殊的印刷品，有时也需要用到。

色差仪有便携的手持式的，也有台式的。对于一些大型企业来说，建议购买台式设计的，测量得到的数据较为精准。也可以将仪器的测量结果与电脑连接，使数据处理较为简单。