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(shí)，會(huì)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(qiáng)的吸收性時(shí)，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(shí)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(shí)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(qiáng)調(diào)“靜態(tài)”，是因?yàn)檫€有一種“動(dòng)態(tài)”光散射粒度儀，又稱為“動(dòng)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(hào)。靜態(tài)光散射粒度儀認(rèn)為在某個(gè)測量點(diǎn)上，散射光的信號(hào)不隨時(shí)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(hào)，即散射光的空間分布；而動(dòng)態(tài)光散射粒度儀是在一個(gè)固定的散射角上測量散射光隨時(shí)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(shí)(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(diǎn)到第一個(gè)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(kuò)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(huì)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(diǎn)上。因此探測器上的一個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)散射角θ。探測器由多個(gè)獨(dú)立的探測單元組成，每個(gè)單元對應(yīng)一個(gè)散射角區(qū)間。單元序號(hào)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(hào)增大呈指數(shù)式增大。每個(gè)單元輸出的光電信號(hào)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(hào)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(qiáng)而邊緣弱，但是散射光能分布的峰值則總是處在某個(gè)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。