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光度学与色度学分别是研究光与色度量的科学，它们都是系统的，比较完整的科学。
- 辐射通量和光通量
辐射体以电磁辐射的形式向四面八方辐射能量。在单位时间内辐射的能量就是辐射功率P，可以用一般的功率单位表示。一个辐射体可能含有各种波长的辐射功率，如果在某一波长λ，它辐射出的功率为P，则可记为该辐射体在波长λ的辐射功率为P(λ)，也可称为该辐射体在波长的辐射通量。将辐射体的各个波长的辐射通量按波长依次排列起来就称为该辐射体的辐射通量分布或辐射功率分布，用P(λ)表示。一个辐射体的辐射通量就是该辐射体的各个波长的单色辐射通量的总和。
- 发光强度
光源在某一方向的光强就是光源在包括该方向的单位立体角内所发出的光通。一般光源在各个方向的强度是不同的，它是随方向而变的量。光强分布在一定坐标中作出的曲线叫做光强分布曲线，对于包括控光灯具（灯罩）在内的光源的光强分布曲线也称为其配光曲线。
- 照度
光源落在包括某一点在内的单位受照面的光通量叫做光源在该点所产生的照度，用符号E表示。如果光源各方向的光通量不是均匀分布的，则用无限小的受照面上的无限小的光通量表示。
- 平方反比定律
光强的概念适用于点光源的照度，而光通的概念适用于较大面积的情况。如果光通量不是均匀地分布在一个平面上的时候，照度只能取其平均值。对于点光源来说，当计算点与光源之间的距离大于光源直径的四倍时，平方反比定律就能成立。该方法仅适用于直接照度的计算，如果有数个点光源同时存在时，则计算点的照度可用数个光源在该点的算术和求得。
- 余弦定律
余弦定律说明任何一个平面上的照度随入射角的余弦而变化（入射角即该平面的法线和入射光的方向之间的夹角）。
- 面发光度
发光体上单位面积发出的光通称为该发光体的面发光度。面发光度与照度有相同的量纲，若光通取1m为单位，面积取为单位，则面发光度的单位为平方米。照度与面发光度虽然有相同的单位，但两者的意义是不同的。前者是指受照面所接收到的光通，面后者则指的是发光体面上发出的光通。这里指的光源也包括次级光源，即除了本身发光的发光面外，也包括接受外来的光而反射或透射的发光面。
- 亮度
亮度是把某一正在发射光线的表面的明亮程度定量表示出来的量。在所有光度量中，它是唯一的能直接引起眼睛视感觉的量。虽然在照明工程中经常用照度和照度分布来衡量照明装置的优劣，但就视觉过程说来，眼睛并不直接接受照射在物体上的照度的作用，而是由于物体的反射，将一定亮度作用于眼睛。有时照度虽然很高，但由于被照物反射率很低，亮度就不高，可能看不清楚，反之，若反射率很高，尽管照度不高，仍有可能看得清楚。因此，亮度是照明技术研究中，特别是在研究照明的视觉问题中更为重要的量。亮度的定义是：表面上一点在给定方向的亮度等于包含该点在内的表面上无限小面积元在该给定方向的发光强度，与该面积元在垂直于给定方向的平面上投影面积的比。
- 朗伯定律
朗伯发光体是这样一种完全漫射体，即从给定面积上发出的任何方向的光强随着该方向与表面法线的夹角余弦成正比例。在这种情况下，单位投影面积的光强是一个常数，因此各方向的亮度也是一个常数。所以，不管从哪个方向观察这个表面，都会呈现相同的亮度。依靠反射或透射面发光的光源中，抛毛的乳白玻璃的反射光或透射光，硫酸钡和氧化镁等粉末材料的涂层和陶瓷板等的反射光都可看作朗伯光源，而发出朗伯光源的这类材料被称为理想漫射材料。
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