激光粒度仪是根据激光散射原理，颗粒大小不同，散射光能量随散射角度的分布也不同，此种分布称为散射谱，激光粒度仪就是通过检测颗粒群的散射谱反演颗粒大小及其分布的。
激光粒度仪一般是由激光器、透镜、光电接收器阵列、信号转换与传输系统、样品分散系统、数据处理系统等组成。激光器发出的激光束，经滤波、扩束、准直后变成一束平行光，在该平行光束没有照射到颗粒的情况下，光束经过透镜后将其汇聚到焦点上。当通过某种特定的方式把颗粒均匀地放置到平行光束路径中时，激光束经过颗粒时将发生衍射或散射现象，一部分光将与光轴成一定的角度向外扩散。Mie氏散射理论证明，大颗粒引发的散射光与光轴之间的散射角大。这些不同角度的散射光通过透镜后汇聚到焦平面上将形成半径不同、明暗交替的光环，这些不同半径的光环包含着粒度和含量的信息，在焦平面上沿径向安装一系列光电接收器，将光信号转换成电信号并传输到计算机中，再用专用软件进行分析和识别这些信号，可得到粒度分布。
颗粒的大小叫做粒度，一般以微米或纳米为单位，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，如下图。散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。散射理论和实验结果都告诉我们，散射角θ的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。在图8中，散射光I1是由较大颗粒引起的；散射光I2是由较小颗粒引起的。进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样，在不同的角度上测量散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。
