尿液分析仪测试原理的本质是光的吸收和反射。将液体样品直接加到已固化不同试剂的多联试剂带上，尿液中相应的化学成分使多联试剂带上含各种特殊试剂的模块发生颜色变化，颜色的深浅与尿样中特定化学成分浓度成正比；将多联试带置于尿液分析仪比色进样槽，各模块依次受到仪器光源照射并产生不同的反射光，仪器接收不同强度的光信号后将其转换为相应的电信号，再经微处理器（CPU）计算出各测试项目的反射率，然后与标准曲线比较后校正为测定值，最后以定性或半定量方式自动打印出结果  。

此类仪器一般用电脑来控制，采用球面积分仪接受双波长反射光的方式测定试带上的颜色变化进行半定量测定。试剂带上有数个含各种试剂的试剂垫，各自与尿中相应成分进行独立反应，而显示不同颜色，颜色的深浅与尿液中某种成分成比例关系，试剂带中还有另一个“补偿垫”，作为尿液本底颜色，对有色尿及仪器变化所产生的误差进行补偿。

将吸附有尿液的试剂带放在仪器比色槽内，试剂带上已产生化学反应的各种试剂垫被光源照射，其反射光被球面积分仪接收，球面积分仪的光电管被反射的双波长光（通过滤片的测定光和一束参考光）照射，各波长的选择由检测项目决定。

仪器通常按下列公式自动化计算出反射率，然后与标准曲线比较，自动找印也各种成分的相应结果，尿液中某种成分含量高，其相应试剂垫的反射光较暗，否则较强。

反射率分式：R（%）=Tm.Cs/TsCm×**

式中的R（%）为反射率；Tm为试剂垫对测定波长的反射强度；Ts为试剂垫对参考波长的反射强度；Cm为较准垫对测定疵长的反射强度；Cs为校准对参考波长的反射强度。