激光粒度儀所依據(jù)的物理原理是：當(dāng)光束照射到顆粒上時，會偏離原來的傳播方向。當(dāng)顆粒較大，尤其當(dāng)顆粒具有較強的吸收性時，這種偏離的規(guī)律可以用光的衍射理論描述，因此該儀器在誕生時的正式名稱是“激光衍射法粒度分析儀”。但是在更一般的情況下，例如顆粒尺寸小于光波長，或者顆粒尺寸與光波長的尺度相近，并且對照明光透明，衍射理論不再適用，這時就需要用嚴(yán)格建立在麥克斯韋電磁波理論基礎(chǔ)上的米氏散射理論來描述。近年來國際上越來越多地把這種儀器稱為“靜態(tài)光散射法粒度分析儀”。這里強調(diào)“靜態(tài)”，是因為還有一種“動態(tài)”光散射粒度儀，又稱為“動態(tài)光散射納米粒度儀”。這是兩種不同原理、適用于不同粒徑范圍的粒度分析儀，但都用激光作為光源，且都利用了顆粒的散射光信號。靜態(tài)光散射粒度儀認(rèn)為在某個測量點上，散射光的信號不隨時間變化(因而是靜態(tài)的)，測量粒度是利用不同散射角上的散射光信號，即散射光的空間分布；而動態(tài)光散射粒度儀是在一個固定的散射角上測量散射光隨時間的變化。

　　在一定條件下，顆粒越大，散射光的分布范圍越廣。當(dāng)顆粒為理想圓球時(粒度測量中，都假設(shè)顆粒是理想圓球)，散射光斑由中心的亮斑和外圍一系列明暗相間的同心圓環(huán)組成，這樣的光斑稱為“愛里斑(Airy Disk)”。中心亮斑包含了衍射光(從一般意義上說，顆粒的散射光可近似看成衍射光和幾何散射光的相干疊加，但是幾何散射光不包含顆粒大小的信息，換言之，顆粒大小信息只包含在衍射光的分布中)總能量的83.8%，因此通常把中心亮斑的角半徑(從光斑中心點到第一個暗環(huán)的角距離)作為愛里斑的半徑，或作為顆粒對光的散射角θA。業(yè)界普遍認(rèn)為：顆粒越小，θA越大。或者說：顆粒大小與愛里斑大小有一一對應(yīng)關(guān)系。

　　從激光器發(fā)出的細(xì)激光束經(jīng)過空間濾波和準(zhǔn)直，成為一束平行、純凈的擴展光束，然后照射到測量池內(nèi)。被測顆粒分散懸浮在池內(nèi)的分散介質(zhì)(例如，水)中。入射光如果遇到顆粒，就被散射，形成散射光；沒有遇到顆粒的光仍然是平行光，沿著原來的方向傳播。后者經(jīng)過傅里葉透鏡后被會聚到光電探測器的中心，并穿過中心上的小孔，被中心探測器接收。散射光經(jīng)過傅里葉透鏡后，相同散射角的光被聚焦到探測器的同一點上。因此探測器上的一個點代表一個散射角θ。探測器由多個獨立的探測單元組成，每個單元對應(yīng)一個散射角區(qū)間。單元序號從探測器的中心往外，逐漸增大。探測單元的中心對應(yīng)的散射角以及單元的接收面積均隨著序號增大呈指數(shù)式增大。每個單元輸出的光電信號正比于投射到該單元上的散射光功率(習(xí)慣上稱為“光能”)。所有單元輸出的信號組成了散射光能分布。雖然任意大小的顆粒的散射光斑的中心亮斑都是中心強而邊緣弱，但是散射光能分布的峰值則總是處在某個探測單元上。顆粒越小，散射光斑越大，散射光能分布的峰值就越往外。