根據結構的不同，色度測量儀可分為兩類：一類是色度計，一類是分光光度計。
1.色度計
色度計是利用紅、綠、藍三濾色片分解顏色樣品的反射光，再經傳感器接收轉換為顏色色度值的測色儀器。為了模仿人眼的視覺感受，以便提供符合標準的測量值，必須采用標準光源照明被測量樣本。傳感器的光譜靈敏度需通過濾色片轉換為與標準觀察者的視覺靈敏度相吻合，在儀器標定正確的情況下，色度計讀取的測量值易于換算成顏色的三刺激值。
色度計的缺點是，濾色片與傳感器作用后對光譜的匹配程度與人眼對顏色視覺感受靈敏度不可能實現嚴格意義上真正的線性關系。由此可知，色度計測量顏色存在原理上的誤差，測量顏色的精度不高。
2.分光光度計
分光光度計是利用光柵分解顏色樣品的反射光，再經傳感器接收反射光譜并轉換為顏色色度值的測色儀器。它測量的是一個色樣的全部可見反射光譜，通常是在反射光譜上每隔一定距離測量一個點，也有一些分光光度計能連續對光譜進行測量。
其工作原理是，把顏色作為一種不受觀察者支配的物理現象進行測量，為了獲得顏色的三刺激值,它可以對反射光譜進行積分，并把顏色作為視覺響應加以解釋，是一種靈活的顏色測量儀器。同時，由于分光光度計是對色樣的全部反射光譜進行測量，因此測量結果具有更高的精度。
顏色測量比較
在比較兩個顏色樣品的色差時，色度測量儀的精度誤差對色差的影響屬于高階偏差，因此用同一臺色度測量儀比較兩個顏色樣品時，儀器本身精度的誤差造成的色差通常可忽略。原因在于色度測量儀在測量兩個顏色樣品時會把精度誤差含在兩個色樣的測量值中，計算比較色差時，精度誤差的影響減小。
但一些中低檔色度計精度偏差較大，以至于在比較兩個色差較大的顏色樣品時產生的色差不能忽略不計，此類色度計只能用于比較兩個差別很小的同色異譜樣品，如對一批印刷品墨色的一致性進行控制就屬于這種情況，因此在印刷中，色度計用于控制顏色一致性能取得令人滿意的結果。
實際生產中還有另外一些情況，如果用兩臺精度不高的色度計，即使是比較差別較小的同色異譜的顏色樣品的色差時，產生的色差也不容忽視。
2.測量步距對分光光度計測量精度的影響
分光光度計對顏色的測量是對樣品反射光譜進行積分，實際上多數分光光度計通常是在反射光譜上每隔10nm或20nm測量一個點，再求和得出顏色的三刺激值，理論上講分隔步距越小，測得的色度值越準確。
實際情況是，一對光譜反射曲線具有明顯差別的同色異譜樣本，色差作為步距函數僅有微小的變化，實驗結果也證明，分別使用測量步距為10nm和20nm的分光光度計對這種樣品進行顏色測量，不僅測量的色差相同，而且三刺激值仍然相同，大多數情況，測量結果只在小數點后第二位才出現差別。
人們可能會在不同的光源條件下觀察顏色樣品，分光光度計卻始終使用同一光源對顏色進行測量，因此，測量步距不同遠比改變光源或改變觀察者的影響作用小。印刷是利用三原色油墨復制原稿顏色與階調，因此印刷品與原稿是很常見的同色異譜現象，從上述分析可知，確定在何種光源照明條件下比較原稿與印刷品色差遠比減小分光光度計測量步距更重要。
3.顏色調配中對同色異譜色的測量
在進行準確的專色調配時，即使色度計顯示的色差已符合要求，但在與色度計光源光譜能量分布特性不同的光源條件下觀察兩個色樣時，人眼也可輕易分辨出兩個顏色的差別。因此在進行準確顏色匹配時，還要關注兩個色樣光譜反射曲線的差異，由于色度計不能對顏色樣品的反射光譜進行逐點測量，而市場上出售的分光光度計，有的型號已能輸出顏色樣品的光譜反射曲線，因此建議在專色墨調配中使用分光光度計。
