由激光器發出的一束激光，經濾波、擴束、準值后變成一束平行光，在該平行光束沒有照射到顆粒的情況下，光束穿過富氏透鏡后在焦平面上匯聚形成一個很小很亮的光點——焦點。如圖下圖所示：

激光粒度儀測量原理圖

當通過某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束中時，激光將發生散射現象，一部分光向與光軸成一定的角度向外擴散。理論與實踐都證明，大顆粒引發的散射光的散射角小，顆粒越小，散射光的散射角越大。這些不同角度的散射光通過富氏透鏡后將在焦平面上將形成一系列的光環，由這些光環組成的明暗交替的光斑稱為Airy斑。Airy中包含著豐富的粒度信息，簡單地理解就是半徑大的光環對應著較小的粒徑的顆粒，半徑小的光環對應著較大粒徑的顆粒；不同半徑上光環的光能大小包含該粒徑顆粒的含量信息。這樣我們就在焦平面上安裝一系列光的電接收器，將這些由不同粒徑顆粒散射的光信號轉換成電信號，并傳輸到計算機中，再采用米氏散射理論通過計算機將這些信號進行數學處理，就可以得出粒度分布了。