Det optiske systemet til et turbidimeter består av en wolframglødelampe, en 90 graders detektor for å overvåke spredt lys, og en detektor for transmittert lys. Moderne turbidimetere har forskjellige optiske banedesigner, inkludert de som bruker spredningsmetoder for turbiditetsmåling og unike 360 grader × 90 graders optiske banedesigner. Instrumentets mikroprosessor beregner signalforholdet fra 90 graders detektoren og transmittert lysdetektoren. Denne forholdsberegningsteknikken korrigerer for interferens forårsaket av kromatisitet og/eller absorberende stoffer (som aktivert karbon) og kompenserer for effektene av lysintensitetssvingninger, og gir langsiktig-kalibreringsstabilitet. Det optiske systemdesignet reduserer også driftlys, og forbedrer testnøyaktigheten.
I tillegg til tradisjonelle wolframglødelamper, bruker moderne turbidimeter også LED-lyskilder, infrarøde lyskilder (som nær-infrarødt lys med en bølgelengde på 880 nm), og til og med lasere som lyskilder. Noen instrumenter bruker en dobbel-stråledesign, som automatisk kompenserer for feil forårsaket av lyskildedempning, optisk vindusforurensning og temperaturdrift ved å sammenligne det målte lyssignalet med referanselyssignalet i sanntid. Disse designene tar sikte på å forbedre målenøyaktigheten,-langsiktig stabilitet og tilpasningsevne til et bredere spekter av prøveforhold.
