分光光度色差儀的幾何結構決定了儀器的光源、樣品面和檢測器的配置。通常有兩大類幾何構造的儀器：定向的（0°/45°或45°/0°）和漫射型的（積分球）分光光度色差儀。
0°/45°的幾何構造是0°角垂直于樣板照明，光線照到樣板后漫反射，在45°角的地方測量。測量時在45°角有多只光源接收器以達到最佳的測量效果。45°/0°是45°的照明體在0°角測量。用這種儀器測量的結果與由于顏色和表面光澤變化在視覺上引起的外觀變化相符合。它用于質量控制時效果非常好，與人眼觀察物體的方式相一致，結果也與人眼最接近。
典型的積分球構造儀用一內壁涂白的球漫發射照明樣品，在8°角測量。這種測量方法忽略了表面特性和光澤對顏色的影響，提供的測量僅符合顏料/染料等顏色的變化，所以我們在電腦配色系統中選擇這種儀器。