植物冠层分析仪的原理是根据任何物质都具有发射、吸收及反射电磁波的特性来检测植物的各种生长指数。通过测量每种物质内部成分相应的敏感波段光谱辐射的吸收、发送或反射特性，间接确定该物质的特性或组成成分。在实际应用时，仅需要选择某些特定波段来识别被选定物质的特性。利用窄带过滤器来选择可见光和近红外(NIR)区电磁波谱的某些波段。此波段区域可以用于量化各种胁迫导致的植物冠层发射率差异。可见/近红外波段对探测和评估植物叶片病害的严重性十分有用。近红外区的长波波段可用于估计植物的生理参数与生物化学成份等信息。

　　植物冠层分析仪为多通道通用光谱检测分析仪，可支持16通道不同波段的通用光谱信息采集仪器，用户可以根据实际须要定制不同波段的滤光片进行光谱检测。仪器可360°方向调动，可以自动校准太阳方向角对测量造成的影响。仪器高矮可调。能够在无人的情况下自动监测，数据可直接导入计算机，以便分析之用。仪器重量轻，可以随身携带。仪器轻便、操作简便、测量灵活，可以非破坏性的轻易获得冠层数字高精度图像。适用于森林及低矮植物各种高度冠层测量，现场获取植物冠层彩色图像，并直接显示和储存在计算机上。

　　植物冠层分析仪的基本配置为鱼眼镜头、探头手柄杆、操作手册以及配套操作软件。根据获取的植物冠层图像计算出叶面积指数LAI、叶片平均倾角Angle、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直接辐射透过率、消光系数Extinction和叶面积密度的方位分布Distribution、任意地点和任意时期的太阳轨迹等冠层参数。