激光粒度儀是基于光衍射現象而設計的，當顆粒通過激光光束時，顆粒表面會衍射光，而衍射光的角度與顆粒的粒徑成反向的變化關系，即大顆粒衍射光的角度小，小顆粒衍射光的角度大。換句話說，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；如果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，即在該位置上的衍射光的強度疊加后就比較高，所以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。這樣，如果能夠同時測量或獲得衍射光的位置和強度的信息，就可得到粒度分布的結果。實際上激光衍射法就是采用一系列的光敏檢測器來測量未知粒徑的顆粒在不同角度（或者說位置）上的衍射光的強度，使用衍射模型，再通過數學反演，然后得到樣品顆粒的粒度分布。檢測器的排列在儀器出廠時就已根據衍射理論確定，在實際測量時，分布在某個角度（或位置）上的檢測器接收到衍射光，說明樣品中存在有對應粒徑的顆粒。然后再通過該位置的檢測器所接收到的衍射光的強度，得到所對應粒徑顆粒的百分比含量。