根据结构的不同，色度测量仪可分为两类：一类是色度计，一类是分光光度计。
1.色度计
色度计是利用红、绿、蓝三滤色片分解颜色样品的反射光，再经传感器接收转换为颜色色度值的测色仪器。为了模仿人眼的视觉感受，以便提供符合标准的测量值，必须采用标准光源照明被测量样本。传感器的光谱灵敏度需通过滤色片转换为与标准观察者的视觉灵敏度相吻合，在仪器标定正确的情况下，色度计读取的测量值易于换算成颜色的三刺激值。
色度计的缺点是，滤色片与传感器作用后对光谱的匹配程度与人眼对颜色视觉感受灵敏度不可能实现严格意义上真正的线性关系。由此可知，色度计测量颜色存在原理上的误差，测量颜色的精度不高。
2.分光光度计
分光光度计是利用光栅分解颜色样品的反射光，再经传感器接收反射光谱并转换为颜色色度值的测色仪器。它测量的是一个色样的全部可见反射光谱，通常是在反射光谱上每隔一定距离测量一个点，也有一些分光光度计能连续对光谱进行测量。
其工作原理是，把颜色作为一种不受观察者支配的物理现象进行测量，为了获得颜色的三刺激值,它可以对反射光谱进行积分，并把颜色作为视觉响应加以解释，是一种灵活的颜色测量仪器。同时，由于分光光度计是对色样的全部反射光谱进行测量，因此测量结果具有更高的精度。
颜色测量比较
在比较两个颜色样品的色差时，色度测量仪的精度误差对色差的影响属于高阶偏差，因此用同一台色度测量仪比较两个颜色样品时，仪器本身精度的误差造成的色差通常可忽略。原因在于色度测量仪在测量两个颜色样品时会把精度误差含在两个色样的测量值中，计算比较色差时，精度误差的影响减小。
但一些中低档色度计精度偏差较大，以至于在比较两个色差较大的颜色样品时产生的色差不能忽略不计，此类色度计只能用于比较两个差别很小的同色异谱样品，如对一批印刷品墨色的一致性进行控制就属于这种情况，因此在印刷中，色度计用于控制颜色一致性能取得令人满意的结果。
实际生产中还有另外一些情况，如果用两台精度不高的色度计，即使是比较差别较小的同色异谱的颜色样品的色差时，产生的色差也不容忽视。
2.测量步距对分光光度计测量精度的影响
分光光度计对颜色的测量是对样品反射光谱进行积分，实际上多数分光光度计通常是在反射光谱上每隔10nm或20nm测量一个点，再求和得出颜色的三刺激值，理论上讲分隔步距越小，测得的色度值越准确。
实际情况是，一对光谱反射曲线具有明显差别的同色异谱样本，色差作为步距函数仅有微小的变化，实验结果也证明，分别使用测量步距为10nm和20nm的分光光度计对这种样品进行颜色测量，不仅测量的色差相同，而且三刺激值仍然相同，大多数情况，测量结果只在小数点后第二位才出现差别。
人们可能会在不同的光源条件下观察颜色样品，分光光度计却始终使用同一光源对颜色进行测量，因此，测量步距不同远比改变光源或改变观察者的影响作用小。印刷是利用三原色油墨复制原稿颜色与阶调，因此印刷品与原稿是很常见的同色异谱现象，从上述分析可知，确定在何种光源照明条件下比较原稿与印刷品色差远比减小分光光度计测量步距更重要。
3.颜色调配中对同色异谱色的测量
在进行准确的专色调配时，即使色度计显示的色差已符合要求，但在与色度计光源光谱能量分布特性不同的光源条件下观察两个色样时，人眼也可轻易分辨出两个颜色的差别。因此在进行准确颜色匹配时，还要关注两个色样光谱反射曲线的差异，由于色度计不能对颜色样品的反射光谱进行逐点测量，而市场上出售的分光光度计，有的型号已能输出颜色样品的光谱反射曲线，因此建议在专色墨调配中使用分光光度计。
