Das Prinzip der Fotometer ist immer das Gleiche:
Eine Lichtquelle (Birne) sendet Lichtstahlen aus. Diese fallen durch den Monochromator (Farbfilter, Gitter oder Prisma). Die nun „einfarbigen“ Strahlen fallen durch die Küvette mit der Probenlösung auf einen Fotoempfänger und werden dort in der Strahlungsmenge proportionale elektrische Größen umgewandelt. Diese werden verstärkt und zur Anzeige gebracht.

Strahlungsquelle (Monochromator)
Als alternative Lichtquellen sind Leuchtdioden (wie inzwischen bei Rückleuchten der PKWs) einsetzbar. Sie sind Lichtquelle und Monochromator zugleich.. Man spart den Monochromator. Allerdings sind die Bandbreiten recht groß.

Detektor
Als Detektor dient meist ein Fotoelement. Der Aufbau ist identisch mit dem einer Leuchtdiode und sind identisch im Aufbau. Es hängt nur von der elektrischen Betriebsart ab, ob der Aufnehmer als Fotodiode oder Fotoelement arbeitet. Bei den verschiedenen elektrischen Betriebsarten werden unterschiedliche physikalische Erscheinungen genutzt. Fällt das Licht auf einen PN-Übergang einer Diode, so werden die Ladungsträger durch die Raumladungszone voneinander getrennt: Die Elektronen wandern in das N-Gebiet, die Löcher in das P-Gebiet ab. Dadurch entsteht eine elektrische Potentialdifferenz, die annähernd logarithmisch mit der Bestrahlungsstärke ansteigt.

Messung: Wesentlich gemessen wird zweimal
1. Referenzmessung (Vergleichsmessung oder Messung des Leerwertes) ist die Strahlungsintensität einer Vergleichsprobe (gleiche Bedingungen: Lichtquelle, Probenbehälter, Lösungsmittel, Strahlungsempfänger).
Dieser Wert wird willkürlich mimeist mit einer Taste als Strahlungsintensität 1 (bzw. Transmission = 100%  gesetzt.
2. Wirkliche Messung: Sie erfolgt wie bei der Referenzmessung nur zusätzlich mit dem zu untersuchenden Stoff. Der Transmissionsgrad (bzw. die Transmission in %) gibt ein Verhältnis der Strahlunsintensitäten von Messung und Referenzmessung an.

Zusammenhang zwischen Konzentration und Transmission
Herstellen einer Verdünnungsreihe
Dazu wird aus einer Lösung bekannter Konzentration (Stammlösung) durch unterschiedliches Verdünnen mit dem Lösungsmittel eine Verdünnungsreihe hergestellt. Bei farblosen Lösungen gibt man ein Reagenz zur Farbentwicklung z.B. Saltzmann-Reagenz zur Nitrit-Bestimmung hinzu.
Dabei wird der Leerwert (Nullwert bei Extinktion bzw. 100%-Wert bei Transmission) mit dem reinen Lösungsmittel automatisch oder per Hand vorher eingestellt und die einzelnen Verdünnungen durchgemessen.

Trägt man nun die erhaltenen Transmissonswerte gegen die Konzentration auf erhält man folgenden Graphen:

Die Abhängigkeit ist alles andere als linear. Deshalb führt man einen neue Messgröße ein:
Die Extinktion (Auslöschung) ist der negative (dekadische) Logarithmus des Transmissionsgrades T% geteilt durch 100.
Trägt man die Extinktion gegen die Konzentration auf so erhält man folgenden Graphen:

Man erhält eine Gerade, die dem Gesetz von Lambert-Beer gehorcht .  
                                        E = e * c* d      
e = der für die Lösung spezifische (molare) Extinktionskoeffizient (= Konstante; Einheit L/(mol · cm)
c = Konzentration der Lösung (Einheit: mol/L)
d = ist die Schichtdicke der Küvette (meist d = 1cm) < BR > Die Steigung ergibt bei der Schichtdicke 1 direkt den Extinktionskoeffizienten. Soll die Konzentration einer Analysenlösung bestimmt werden, so braucht man aus dem E-c-Diagramm zum gemessenen E-Wert nur die entsprechende Konzentration abzulesen.