光合作用分为光反应和暗反应，叶绿素荧光产生在光反应阶段，主要与吸收光能的转换效率有关。
光合作用仪器是目前研究光合作用光反应常用的工具之一，可以测量叶绿素荧光，用于研究光合作用能量转换。
目前常用的光合作用仪器有两种，脉冲调制式的和连续激发式的。脉冲调制式的可以在有环境光为背景的情况下使用，连续激发式的不可以。但是连续激发式的时间分辨率比脉冲调制式的高。脉冲调制式的仪通常用来测量淬灭分析，快速光曲线等。连续激发式的通常用来做快相分析。
无论脉冲调制式还是连续激发式光合作用仪器，测量前一般需要首*行暗适应。叶片的暗适应状态是光合机构的基本状态。暗适应的方式有很多种，整株植物置于暗室，单个叶片放入暗适应夹，夜间测量。暗适应的时间长短取决于我们希望从叶绿素荧光中得到什么信息。例如，大田作物叶片光合能力评价，暗适应时间一般只需要30分钟。
光合作用仪器可通过检测有机体光合作用过程中荧光及吸光度信号的变化来研究光合作用中的电子迁移。光化灯，检测灯均可外接，更换，时间分辨率可达10微秒。
常见光化光（是诱导植物发生光合作用的光，又叫作用光）光源有两种，460nm左右的蓝光或630nm左右的红光。光化光的强度通常也是可以调节的，以适应不同的实验需求。但是请注意，光源出口与样品的距离会改变样品表面的光强。所以测量前务必明确到达样品表面的光强具体是多少。
使用光合作用仪器可以识别农作物对真菌和疾病感染、农作物与杂草竞争，以及害虫的胁迫，从而帮助农民和栽培人员进行决策。此外这些仪器还可以检测农药对植物的毒性作用。