Fotometrin perustarkoitus on mitata valoa. Koska valoa on kaikissa eri muodoissa, on olemassa monia erilaisia fotometrejä. Fotometria on ollut olemassa jo monia vuosia, vaikka fotometrit ovat saavuttaneet pitkän matkan vaatimattomasta alusta.
Ensimmäinen fotometrityyppi ei ollut ollenkaan instrumentti. Itse asiassa ennen fotometrien keksimistä valon mittaaminen oli mahdollista vain paljaalla ihmissilmällä. Ajan myötä todelliset fotometrit syntyivät, ja nykyään fotometreillä voidaan mitata kaikenlaista valoa fluoresenssista valon absorptioon.
Yleisimpiä fotometrejä käytetään nykyään digitaalisen valokuvauksen alalla. Valokuvauksessa fotometrin päätehtävänä on määrittää oikea valotuksen määrä. Koska valo ei ole koskaan tasaista, ihanteellisen valokuvan saaminen tarkoittaa valon ottamista huomioon. Digitaalikameroihin sisäänrakennetut fotometrit mittaavat valon määrää alueella parhaan mahdollisen valokuvan tuottamiseksi. Vaikka fotometrejä käytetään laajalti valokuvauksen alalla, fotometreille on myös muita käyttötarkoituksia.
Tähtitieteessä fotometriä käytetään mittaamaan tähtien tai muiden taivaanpisteiden sisältämän valon määrää. Lisäksi jotkut fotometrit voivat mitata tarkasti auringonvaloa, kun se putoaa maahan. Näitä välineitä voidaan käyttää myös teollisissa olosuhteissa, kuten maaliteollisuudessa. Esimerkiksi maaliteollisuudessa fotometrejä käytetään usein alueen todellisen värin määrittämiseen tarkasti.
Fotometrejä voidaan käyttää myös liekin voimakkuuden mittaamiseen ja infrapunavalon mittaamiseen. Lähes kaikissa tapauksissa, joissa valo on tallennettava tai mitattava, fotometri on usein valittuna väline. Oikean instrumenttityypin valitseminen käsillä olevaan tehtävään edellyttää perustietoa mitattavan valon tyypistä.
Fotometrit voivat mitata valaistusta, säteilyä, valon absorptiota, sirontaa, valon heijastumista, fluoresenssia, fosforesenssia ja luminesenssia. Mitattavan valon määrittäminen on ensimmäinen askel oikean laitteen valitsemiseksi. Valon havaitsemiseksi fotometrit käyttävät valoresistoreita, fotodiodeja tai fotomonistimia. Valon mittaamiseksi tarkasti valon on ensin läpäistävä suodatin. Kun valo on suodatettu, se voidaan mitata aallonpituuksilla.
Jotkut fotometrit mittaavat valoa fotoneissa sen sijaan, että mittaisivat valoa jatkuvan valovirran kautta. Suurin ero valoa mittaavien laitteiden ja valoa virtauksen kautta mittaavien laitteiden välillä on valoanalyysin todellinen lukema. Fotonifotometri tuottaa tuloksia fotoniyksiköissä.