在線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。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。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。但是，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，這無疑增加了檢測的難度。