黄疸测定仪是利用蓝色光波(450mm)和绿色光波(550nm)之间的光波差，来测定沉淀于初生婴儿皮肤组织内胆红素的浓度。黄疸测定仪探头有两个光波，使用这种方式可测定出在黑色素和皮肤成熟期影响下新生儿皮肤组织内胆红素的浓度最小值。此点是传统方式不是能达到的。
当探头置于婴儿前额头或胸骨部位并启动电源后，氙光管发出的光线经玻璃纤维导引到皮肤表面，并直射皮下。在皮肤上的光波反复分散与吸收，最终回到玻璃纤维。返回到玻璃纤维的光部分经纤维内芯分散在表层皮肤组织内(短光波)，另部分光外芯(长光波)深入到皮肤组织内，并达到皮肤组织内，并到达相应的光电二极管。通过计算光密度的差异，表皮和真皮之间共同的光波将被扣除。得到的仅是皮肤组织内两波长区间的光密度差。
光波密度的差异显示出相联的血清胆红素，显示器上的读数为血清胆红素浓度值。