Le système optique d'un turbidimètre se compose d'une lampe à filament de tungstène, d'un détecteur à 90 degrés pour surveiller la lumière diffusée et d'un détecteur de lumière transmise. Les turbidimètres modernes présentent diverses conceptions de chemin optique, y compris celles utilisant des méthodes de diffusion pour la mesure de la turbidité et des conceptions uniques de chemin optique de 360 degrés × 90 degrés. Le microprocesseur de l'instrument calcule le rapport des signaux du détecteur à 90 degrés et du détecteur de lumière transmise. Cette technique de calcul de rapport corrige les interférences causées par la chromaticité et/ou les substances absorbantes (telles que le charbon actif) et compense les effets des fluctuations de l'intensité lumineuse, offrant ainsi une stabilité d'étalonnage à long terme-. La conception du système optique réduit également la dérive de la lumière, améliorant ainsi la précision des tests.
En plus des lampes à filament de tungstène traditionnelles, les turbidimètres modernes utilisent également des sources de lumière LED, des sources de lumière infrarouge (telles que la lumière infrarouge proche -avec une longueur d'onde de 880 nm) et même des lasers comme sources de lumière. Certains instruments utilisent une conception à double faisceau-, compensant automatiquement les erreurs causées par l'atténuation de la source lumineuse, la contamination de la fenêtre optique et la dérive de température en comparant le signal lumineux mesuré avec le signal lumineux de référence en temps réel. Ces conceptions visent à améliorer la précision des mesures, la stabilité à long terme et l'adaptabilité à un plus large éventail de conditions d'échantillonnage.
