激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为 n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形 颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射角 θ 变化 的空间分布函数，此函数也称为散射谱。根据米氏散射理论，大 颗粒的前向散射光很强而后向散射光很弱；随着颗粒的减小，其 前向散射光逐渐减弱，而后向散射光逐渐增强。下图就是固定波 长下的小、中、大颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正是通过设 置在不同散射角度的光电探测器阵列测试这些散射谱来确定颗粒 粒径的大小。对于特定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的 特征，因此此种原理的激光粒度仪又称为静态激光粒度仪。
根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) d<<λ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的粒径就是激 光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有 关，激光波长越长测试下限越大，波长越短测试下限越小。研究 表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时具有差分散射 谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源 时的测量极限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为
10nm。