光合测定仪利用红外线CO2气体分析仪法测定光合速率。测定光合速率的方法很多，但应用最多是根据CO2的吸收测定光合速率。
1、CO2测定
红外线气体分析根据由异原子组成的具有偶极矩的气体分子如CO2、CO、H2O、SO2、CH3、NH4、NO等在2.5~25um的红外光区都有特异的吸收带，CO2在中段红外区的吸收带有4处，其中4.26um的吸收带，而且不与H2O相互干扰。红外线CO2分析就是通过检测CO2对4.26um光谱的吸收来测定光合作用过程中CO2的变化量。因为CO2吸收的4.26um红外光能与其吸收系数(K)、气体的浓度(C)和测定的气室长度(L)有关，并服从比尔一兰伯特定律：E=Eoe-KCL
因为测定仪在设计过程中将确定了Eo(初级始发能量)和L(气室长度)，-K，e为常数，而E(测定未端的能量)就有了与C(被测气体浓度)的对应关系，通过测定E就可测定出CO2浓度。
红外线CO2分析的优点：灵敏度高，可以测定到1.0、0.5甚至0.1uml·mol-1(即ppm)的CO2浓度;反应快速，响应时间短，可测定出光合速率瞬时变化;易实现自动化，智能化的测定。
光合测定仪采用单片机的智能管理技术，除了监测光合作用过程中的CO2变化外，还测定相应的光合有效辐射、温度，并根据这些测定参数自动计算出相应的光合速率(Pn)，水分利用率，气孔导度。
2、温度测定原理
温度传感器应用高精度传感器，测温电路应用三线制经典恒流源测温电路。
3、光合有效辐射测定
光合有效辐射(PAR)是指植物吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成份。一般光谱范围多采用400～760nm，该技术原理为：PAR测定采用多层叠加滤光和光敏半导技术，即采用硅光电二极管，利用光生伏应将光能转化为电能，在光照照射下能在P区和N区之间形成光生电动势，把PN结连接起，电路中就有电流流过，电流大小与光照强度成相关性。
光合作用测定仪优点是稳定性好和重现性好，动态范围宽，温湿度特性优良和几乎没有疲劳特性。硅光电二极管的短路电流与光照强度有较好的线性关系，当选择适当的滤光片对光谱进行选择，则硅光电二极管输出电流即和所选光谱的光强呈线性关系。
