ระบบแสงของเครื่องวัดความขุ่นประกอบด้วยหลอดไฟไส้ทังสเตน เครื่องตรวจจับ 90 องศาสำหรับตรวจสอบแสงที่กระเจิง และเครื่องตรวจจับแสงที่ส่องผ่าน เครื่องวัดความขุ่นของน้ำสมัยใหม่มีการออกแบบเส้นทางแสงที่หลากหลาย รวมถึงการใช้วิธีการกระเจิงสำหรับการวัดความขุ่น และการออกแบบเส้นทางแสง 360 องศา × 90 องศาอันเป็นเอกลักษณ์ ไมโครโปรเซสเซอร์ของเครื่องมือจะคำนวณอัตราส่วนสัญญาณจากเครื่องตรวจจับ 90 องศาและเครื่องตรวจจับแสงที่ส่องผ่าน เทคนิคการคำนวณอัตราส่วนนี้จะแก้ไขการรบกวนที่เกิดจากสีและ/หรือสารดูดซับ (เช่น ถ่านกัมมันต์) และชดเชยผลกระทบของความผันผวนของความเข้มแสง ทำให้-มีความเสถียรในการสอบเทียบในระยะยาว การออกแบบระบบออปติคอลยังช่วยลดแสงเบี่ยงเบน ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการทดสอบ
นอกจากหลอดไส้ทังสเตนแบบดั้งเดิมแล้ว เครื่องวัดความขุ่นของน้ำสมัยใหม่ยังใช้แหล่งกำเนิดแสง LED แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรด (เช่น แสงอินฟราเรดใกล้-ที่มีความยาวคลื่น 880 นาโนเมตร) และแม้แต่เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสง เครื่องมือบางอย่างใช้การออกแบบลำแสงคู่- ซึ่งจะชดเชยข้อผิดพลาดที่เกิดจากการลดทอนของแหล่งกำเนิดแสง การปนเปื้อนของหน้าต่างแสง และการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิโดยอัตโนมัติ โดยการเปรียบเทียบสัญญาณแสงที่วัดได้กับสัญญาณไฟอ้างอิงแบบเรียลไทม์ การออกแบบเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวัด ความเสถียร-ในระยะยาว และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะตัวอย่างที่หลากหลายยิ่งขึ้น
