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最初的假设是平均场景应该是颜色中性的，因此，通过计算场景中的平均颜色，然后对每个像素应用相同的校正，您将获得一个平均颜色为中性的场景，该场景应该具有正确的白平衡。当存在主导色和场景时，这将失败。
多年来，算法变得更加复杂，为此主题编写了许多技术论文和专利。他们增加了更多的智能，例如对一组已知的光源进行钳位。
确切的算法因相机而异，并且似乎在白天几乎没有变化的户外非常有效。在人造光下，差异更大，比较容易碰到或错过。较旧的数码相机特别糟糕，但平均水平在提高。
我见过的最好的白平衡性能是在HP Photosmart R967上。DC Resource注意到了这一点，并评论说他们应该赢得诺贝尔奖！最近的几款袖珍相机也做得很好。与DSLR相比，无反光镜相机的优势在于它可以从整个传感器读取数据。DSLR现在可以在实时查看模式下执行此操作。
一些数码单反相机使用完全不同的方法来测量白平衡。奥林巴斯E-5就是这种情况。它具有专用的“外部”传感器，可测量落在相机上的光线。当您使用与拍摄对象不同的光线进行拍摄时，可以将其关闭。
相机不知道要使用什么白平衡，它只能根据图像数据（或者有时是外部传感器，如Itai在他的回答中提到的）进行猜测。
例如，如果我拍摄的是蓝色墙的图像，则相机会认为我是在蓝色光下拍摄的灰色墙的图像，并且图像最终以灰色而不是蓝色显示。（这与我用自动曝光拍摄白色或黑色墙壁时的现象几乎是相同的现象，并且相机将曝光设置为使两者都变成灰色。）
我总是使用自动白平衡，并在从原始图像偏移时手动进行调整。我的经验是，有时自动白平衡有时会出现，大多数时候它都非常接近，并且在一些罕见的情况下会消失。
另请注意，“正确的”白平衡设置并不总是与光源的确切色温一致。有时图像需要稍微改变颜色才能看起来自然，有些甚至可能需要很多。在明亮的阳光下拍摄的图像可能需要稍微偏黄，而在蓝色时段拍摄的图像可能需要很多蓝色。
答案与许多不同型号的相机及其相关固件一样。
当设置为AWB时，大多数较旧的数码相机（包括在询问此问题时几乎所有的数码相机）都使用算法来尝试设置白平衡，其前提是假定画面中最亮的区域应为中性白色或非常浅的灰色。除非所有三个通道中的某些区域完全饱和（在应用任何曝光调整之前），否则此方法效果很好。
结果可能与可用的预设选项之一（日光，钨，阴天，荧光灯等）相似，或者可能与其中的任何一个都大不相同。如果检测到的场景是足够接近摄像机的预设选项中的一个，那一个可能应用或可能不会，这取决于所涉及的确切相机型号。
较新的相机通常使用更复杂的算法，从一个相机型号到另一个相机型号，它们可能会有很大差异。大多数顶级型号都与某些形式的测光相似，例如尼康的“矩阵”或佳能的“评估”测光，其中将来自帧的数据与加载到相机固件中的库进行比较，并根据最匹配的指令进行应用。如果相机检测到一个场景，则该场景的上部为明亮的蓝色天空，下部为较暗的绿色，它将根据风景概况应用白平衡。如果它检测到的场景中有很多看起来像肤色的区域，它将基于人像配置文件应用白平衡。（此解释从许多已分析并可能影响结果的微妙之处大大简化了。）
某些相机甚至允许用户在偏向场景最亮区域或偏向场景更平均区域之间进行选择。佳能将其最新型号中的两个选择称为“白色优先AWB”或“环境优先AWB”。