對植物光合速率的研究中，CO2吸收法因其理論可靠，靈敏度高，可實時非破壞對樣品進行測量。

光合儀通過紅外線技術測定氣體中CO2和H2O。不同氣體對紅外線輻射能量的吸收不同。紅外線經過CO2和H2O氣體分子時與氣體分子振動頻率相等能夠形成共振的紅外光，便被氣體分子吸收，使透過的紅外線能量減少，被吸收的紅外光能量的多少與該氣體的吸收系數（K），氣體濃度（C）和氣層的厚度（L）有關，并服從朗伯-比爾定律，可用下式表示：

E=E0eKCL

其中：E0為入射紅外光的能量，E為透過的紅外光的能量。一般紅外線CO2和H2O氣體分析儀使用4.26μm和2.6μm紅外線吸收峰波長的能量作為紅外輻射能量。

植物光合儀只要測得透過紅外光能量（E）的大小，即可知CO2和H2O氣體濃度。紅外線儀配備開放式氣路以及多種氣體供應、吸收、轉換等系統，便能在控制CO2、光合有效輻射、溫度及濕度的條件下進行光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和細胞間隙二氧化碳濃度及光合有效輻射、大氣CO2濃度、葉片溫度、同化室溫度、光飽和點等指標的測定。