751型分光光度计采用自准式光路，单光束，非记录型。其波长范围为200～1000毫微米。在320～1000毫微米范围内，用钨丝白炽灯泡作光源；在200～320毫微米范围内，以氢弧灯作光源。

    由光源发出的连续辐射光线，射到聚光凹面镜2上，被反射到平面镜4，然后又反射到入射狭缝S1上。由此入射到单色器内，而狭缝S1正好位于球面镜的焦面上。因此，入射光线到达准直镜7上反射后，就就以一東平行光射向棱镜8（该棱镜背面是镀镀铝的），此时光线进入棱镜，并在其中色散，入射角为最小偏向角。入射光在铝面上反射后并不是依原路反射回来，而是从棱镜色散出来的光线经准直镜7反射后聚在出射狭缝S2上，出射狭缝和入射狭缝是共轭的，它们安置在同一狭缝机构上，同时开闭。为了减少谱线弯曲对单色性的影响，可将狭缝的二片刀口作成弯曲的，使它与谱线的弯曲情况近似吻合，以改善光度计的分辨本领。

    为了消除杂散光对测量的影响，在出射狭缝后面装有滤光片架10，并有365毫微米的滤光片和580毫微米的滤光片各一块。另外一孔无滤光片，因为一般分析时不需要再装滤光片，或根据需要装上其它规格的滤光片。光线通过滤光片后进入试样，其中装着比色皿托架，可放四只比色皿。可见光区用玻璃质比色皿，紫外区则用石英比色皿。为了减少光线的发散程度，在出射狭缝后装有石英透镜9，以使能量集中通过试样照射到光电管的光阴极上。

    751型分光光度计备有两个光电元件，即GD－5紫敏光电管和GD－6红敏光电管。GD－5为锑钯阴极面，对紫光灵敏，适用波长范围为200～625毫微米。GD－6为银氧化铯阴极面，对红色灵敏，适用于625-1000毫微米。

   根据751型的电路设计，光电管受光后所产生的光电流，流过一个2000兆欧的高值电阻，用电位差计的测量原原理来测量此高阻两端的电压降，也就是用一个高放大倍数的直流放大器。当放大器的输出指零时，读数电位器的转角（即即吸光度，透光率刻度盘）就作为待测电压的一个量度。

    751型分光光度计与普通的光电比色计和72型分光光度计一样，也是根据相对测测量的原理工作的。光源发射出来的连续辐射经单色器分光，色散成一定波长的单色光，从出射狭缝射出通过空白溶液（或被测溶液）照射到光电管上。此时将电位器标尺上示值调在T＝100％或E＝0处，可以通过改变狭缝宽度或测量系统的灵敏度方法使电表指在零位。然后将试样皿移入光程，使同一单色光通过被测试样后，再照射到光电管上，如有吸吸收则电表指针偏转，可以转动读数电位器来改变补偿电压，使电表指针重新指零。这样读数电位器上的指示值，即可直接反映试样的吸光度了。