Il principio di misura dei fotometri è molto semplice. La combinazione dei componenti dell'acqua e reagenti produce una colorazione caratteristica. I fotometri inviano luce attraverso il campione con una determinata lunghezza d'onda. Una fotocellula rileva l'intensità del campione irradiato e compara il risultato con l'intensità di uscita. Si trasmette la radiazione assorbita e si calcola la concentrazione.

I fotometri originano la luce necessaria per mezzo di un diodo con risparmio energetico. Per questo, tali strumenti sono facili da usare e si possono offrire con la variante manuale. I fotometri misurano l'intensità (I) del raggio di luce diretto attraverso la vaschetta piena per mezzo della fotocellula. La misurazione si compara infine con l'intensità di uscita conosciuta (Io). La parte di luce che incide sulla fotocellula si trasforma in una corrente elettrica ed è condotta per mezzo di un trasformatore analogico digitale dell'elettronica di misurazione. Qui si determinano la quantità della radiazione assorbita e la concentrazione. La legge Lambert - Beer`sche stabilisce una relazione matematica tra l'estinzione E e la concentrazione c del contenuto d'acqua: A = log Io/I. L'assorbimento si definisce nel modo seguente:
A = €Lambda c d (€Lambda = coefficiente di estinzione, c = concentrazione molare della sostanza, d = spessore della vaschetta). L'estinzione E misurata con il fotometro è proporzionale alla concentrazione del contenuto d'acqua. L'estinzione dipende esclusivamente dalla concentrazione con un coefficiente dado e uno spessore della vaschetta costante. La legge non ha una validità illimitata, ma parte da una luce con una lunghezza d'onda unica, quella conosciuta come luce monocromatica. Se la lunghezza d'onda selezionata si trova entro un campo visibile (400 ... 800 nm), la misurazione con il fotometro dovrà realizzarsi sempre in un luogo oscuro perchè il fotometro possa determinare la quantità corretta di luce incidente e non sia influenzata dal sole. Prima di cominciare una serie di misurazioni si deve portare a termine una prova a zero per mezzo di una prova reattiva. Per questo dovrà riempire la vaschetta con il campione e analizzare e effettuare la regolazione premendo il tasto "ZERO" del fotometro.