光源是影響機器視覺系統輸入的重要因素，因為它直接影響輸入數據的質量和至少３０％的應用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。現在許多工業用的機器視覺系統用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，并且便于操作。
1、亮度：在兩種光源中選擇時，最佳的選擇是更亮的那個。
當光源不夠亮時，可能有三種不好的情況會出現。第一，相機的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對比度必然不夠，在圖像上出現噪聲的可能性也隨即增大。第二，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。第三，當光源的亮度不夠的時候，自然光等隨機光對系統的影響會最大。
2、光源均勻性：不均勻的光會造成不均勻的反射。均勻關系到三個方面。
第一，對于視野，在攝像頭視野范圍部分應該是均勻的。簡單的說，圖像中暗的區域就是缺少反射光，而亮點就是此處反射太強了。
第二，不均勻的光會使視野范圍內部分區域的光比其他區域多。從而造成物體表面反射不均勻（假設物體表面的對光的反射是相同的）。
第三，均勻的光源會補償物體表面的角度變化，即使物體表面的幾何形狀不同，光源在各部分的反射也是均勻的。
3、光譜特征：光源的顏色及測量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長。白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時可能使比較重要的因素。當分析多顏色特征的時候，選擇光源的時候，色溫是一個比較重要的因素。
4、壽命特性：光源一般需要持續使用。為使圖像處理保持一致的精確，視覺系統必須保證長時間獲得穩定一致的圖像。
5、對比度：對比度對機器視覺來說非常重要。機器視覺應用的照明的最重要的任務就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產生最大的對比度，從而易于特征的區分。對比度定義為在特征與其周圍的區域之間有足夠的灰度量區別。好的照明應該能夠保證需要檢測的特征突出于其他背景。