光合作用測定儀與熒光儀不同，它采用氣體交換原理，利用紅外氣體分析器測量流經葉片前后CO2和H2O的濃度變化，分析葉片與環境發生的氣體交換，用固定了多少CO2來表征光合作用的能力。托普云農的光合儀具有開路和閉路兩種測量方式，可檢測環境溫、濕、光、氣等參數，并能自動顯示空氣二氧化碳濃度、空氣濕度、相對濕度、光合有效輻射強度、溫度和葉片溫度值。該設備可將主機內儲存的數據導入電腦進行二次分析，并可配備不同類型的葉室（反應器），以供種子、昆蟲、葉片等不同對象的測量。該儀器可室內外兩用，活體、離體皆可測量，而且攜帶方便。
氣體交換是非常經典的光合作用測量方法，光合作用測定儀便是常被用來測量氣體交換的儀器。當然，它也可作為環境監測儀器單獨使用，即時顯示測量數據。這種光合儀屬于精密的氣體分析儀器，為保證測量的準確性，應該定時做標定。另外，它作為野外便攜式測量設備，時常會被帶到野外去實驗，使用中務必留意電池電量狀況，使用前后及時給電池充電。