由于分子熱運動，懸浮介質（多數情況下是水或者有機溶劑）的分子不斷運動，和懸浮的顆粒物產生碰撞，使得分散體或溶液中的小顆粒做無規則的布朗運動。可以通過觀測散射光隨時間的波動性得到顆粒布朗運動的速度，這種技術被稱為光子相關光譜法（PCS）或準彈性光散射法（QELS），但現在通常稱作動態光散射法（DLS）。
納米激光粒度儀法在測量0.1nm~10µm范圍的粒徑時十分出色。它在測量小顆粒方面的能力尤為突出，對于絕大多數待測體系提供2nm及以上的準確、可重復的數據。從理論上講，檢測低密度分子的粒徑僅僅受到儀器靈敏度的限制。無論是稀釋樣品還是混濁樣品都可以用DLS法來進行測量，可分析的濃度范圍低可至0.1ppm，最高可達40％w/v。不過，由于樣品濃度會大大影響其外觀尺寸，因此當粒子含量較高時對樣品的制備需要加倍小心。
雖然大多數分散劑都適用于納米激光粒度儀，但如果分散劑粘度大于100mPa.s，往往會影響測量的可靠性，另外分散劑對光的吸收也會對檢測產生干擾。比如有色樣品的散射光強度可能會有所降低。一種可行的解決方案是根據系統的靈敏度，采用不同的激光波長進行分析或對樣品進行稀釋。樣品中的熒光也會對信噪比造成影響，但可以通過使用窄帶濾波器來解決，以排除熒光雜散光的影響。
