米氏散射理论表明，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，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，θ角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。即小角度（θ）的散射光是有大颗粒引起的；大角度（θ1）的散射光是由小颗粒引起的。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，测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。

为了测量不同角度上的散射光的光强，需要运用光学手段对散射光进行处理。在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜，在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器，不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时，光信号将被转换成电信号并传输到电脑中，通过专用软件对这些信号进行数字信号处理，就会准确地得到粒度分布了。

Mastersizer3000典型的系统由三个主要元件构成：
1、光学平台-分散的样品穿过光学平台的测量区，在该测量区，激光束照射到颗粒上。当红光和蓝光照射到样品颗粒时，会在很宽的角度内产生散射，一系列检测器能够准确测量颗粒的散射光强。
2、样品分散装置（附件）。样品分散由一系列干湿法分散装置控制。确保颗粒以正确的浓度以及合适稳定的分散状态传送至光学平台的测量区域。
3、仪器软件：Mastersizer3000软件在测量过程中对系统进行控制，并对散射数据进行分析，计算粒度分布。该软件还可在方法开发过程中提供即时反馈，并为结果质量提供专业建议。