激光粒度儀是基于光衍射現象設計的，當光通過顆粒時產生衍射現象（其本質是電磁波和物質的相互作用）。衍射光的角度與顆粒的大小成反比。

不同大小的顆粒在通過激光光束時其衍射光會落在不同的位置，位置信息反映顆粒大小；同樣大的顆粒通過激光光束時其衍射光會落在相同的位置。衍射光強度的信息反映出樣品中相同大小的顆粒所占的百分比多少。

激光衍射法就是采用一系列的光敏檢測器來測量位置粒徑的顆粒在不同角度上的衍射光的強度，使用衍射模型，通過數學反演，然后得到樣品的粒度分布。

通過該位置檢測器接收到的衍射光強度，得到所對應顆粒粒徑的百分比含量。

顆粒衍射光的強度對角度的依賴性是隨著顆粒粒徑的變小而降低，當顆粒小到幾百納米時，其衍射光強對于角度幾乎*失去依賴性，即此時的衍射光會分布在很寬的角度范圍內，而且單位面積上的光強很弱，這增加了檢測的難度。