Máy xét nghiệm sinh hoá hoạt động dựa trên nguyên lý đo quang: đo lượng ánh sáng bị hấp thụ bởi dung dịch phản ứng ở một bước sóng xác định để suy ra nồng độ chất cần phân tích.
Định luật Lambert-Beer là cơ sở của phép đo: độ hấp thụ tỉ lệ thuận với nồng độ chất tan và chiều dày lớp dung dịch mà ánh sáng đi qua. Nhờ đó máy có thể định lượng chính xác các chỉ số như glucose, ure, creatinin, men gan…
Để kết quả ổn định, phòng xét nghiệm cần chuẩn hoá nguồn sáng, kính lọc bước sóng, cuvet đo và thực hiện nội kiểm định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất.