จุดประสงค์พื้นฐานของโฟโตมิเตอร์คือการวัดแสง เนื่องจากแสงมาในรูปแบบที่แตกต่างกันทั้งหมดโฟโตมิเตอร์ชนิดต่าง ๆ จึงมีอยู่ แสงนั้นมีมานานหลายปีแล้วแม้ว่าโฟโตมิเตอร์จะมาไกลจากจุดเริ่มต้นอันต่ำต้อย
โฟโตมิเตอร์ชนิดแรกไม่ใช่เครื่องมือ แต่อย่างใด ในความเป็นจริงก่อนที่จะมีการประดิษฐ์โฟโตมิเตอร์วัดแสงเป็นไปได้โดยใช้สายตามนุษย์เท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไปโฟโตมิเตอร์ที่เกิดขึ้นจริงสามารถดำรงอยู่ได้และโฟโตมิเตอร์ในปัจจุบันสามารถใช้ในการวัดแสงทุกชนิดตั้งแต่การเรืองแสงไปจนถึงการดูดกลืนแสง
การใช้งานโฟโตมิเตอร์ที่พบมากที่สุดในปัจจุบันคือการถ่ายภาพดิจิตอล เมื่อใช้ในการถ่ายภาพงานหลักของโฟโตมิเตอร์คือการกำหนดปริมาณแสงที่เหมาะสม ตั้งแต่แสงยังไม่เคยได้รับการถ่ายภาพในอุดมคติหมายถึงการคำนึงถึงแสง โฟโตมิเตอร์ที่ติดตั้งในกล้องดิจิตอลจะทำการวัดปริมาณแสงภายในพื้นที่เพื่อให้ได้ภาพถ่ายที่ดีที่สุด ในขณะที่โฟโตมิเตอร์นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการถ่ายภาพ แต่ก็มีการใช้งานโฟโต้มิเตอร์อื่น ๆ เช่นกัน
ในทางดาราศาสตร์มาตรวัดจะใช้ในการวัดปริมาณของแสงที่มีอยู่ภายในดาวฤกษ์หรือจุดท้องฟ้าอื่น ๆ นอกจากนี้โฟโตมิเตอร์บางตัวสามารถวัดแสงอาทิตย์ได้อย่างแม่นยำเมื่อตกลงสู่พื้นโลก เครื่องมือเหล่านี้สามารถใช้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมเช่นอุตสาหกรรมสี ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมสีมักใช้โฟโตมิเตอร์เพื่อกำหนดสีที่แท้จริงของพื้นที่อย่างแม่นยำ
โฟโตมิเตอร์สามารถใช้ในการวัดความเข้มของเปลวไฟและสามารถใช้ในการวัดแสงอินฟราเรด ในเกือบทุกกรณีที่จำเป็นต้องมีการบันทึกหรือวัดแสงเครื่องวัดแสงมักจะเป็นเครื่องมือในการเลือก การเลือกประเภทของเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับงานในมือนั้นจำเป็นต้องมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับประเภทของแสงที่จะทำการวัด
โฟโตมิเตอร์สามารถวัดความสว่าง, การฉายรังสี, การดูดซับแสง, การกระเจิง, การสะท้อนของแสง, การเรืองแสง, การเรืองแสงและการเรืองแสง การกำหนดประเภทของแสงที่ต้องวัดเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม ในการตรวจจับแสงโฟโตมิเตอร์จะใช้โฟโตอิเล็กตริกโฟโตไดโอดหรือโฟโตมิเตอร์ ในการวัดแสงอย่างถูกต้องแสงต้องผ่านตัวกรองก่อน เมื่อแสงถูกกรองแล้วจะสามารถวัดได้ในช่วงความยาวคลื่น
โฟโตมิเตอร์บางตัววัดแสงเป็นโฟตอนแทนที่จะวัดแสงผ่านลำแสงคงที่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเครื่องมือที่ใช้วัดแสงผ่านภาพถ่ายและที่ใช้วัดแสงผ่านฟลักซ์คือการอ่านค่าที่แท้จริงของการวิเคราะห์แสง โฟตอนโฟโตมิเตอร์จะให้ผลลัพธ์เป็นหน่วยโฟตอน
