当光射到远小于其波长的小颗粒上时，光会向各方向散射（瑞利散射）。如果光源是激光，在某一方向上，我们可以观察到散射光的强度随时间而波动，这是因为溶液中的微小颗粒在做布朗运动，且每个发生散射的颗粒之间的距离一直随时间变化。来自不同颗粒的散射光因相位不同产生建设性或破坏性干涉。所得到的强度随时间波动的曲线带有引起散射的颗粒随时间移动的资讯。动态光散射实验易受灰尘或杂质影响，故样品的过滤和离心十分重要。

颗粒的运动资讯可通过实验中记录到的散射光强度的自相关函数导出，二阶自相关曲函数的推导如下：

此处的是选定的波向量的自相关函数，是延迟时间是散射光的强度。当延迟时间较短时，相关性较高，因为颗粒的移动距离短。故相差很短时间的两个讯号没有显著差别。当延迟时间较长时，相关性呈指数衰减趋势，意味着经历较长时间后，两组讯号的散射光强度没有相关性。这一指数衰减的快慢和颗粒的运动特性关系密切，特别取决于扩散系数。基于假设分布的数学方法被用于与相关性相拟合。如果样品是单分散的，衰减是简单的指数关系。Siegert公式将二阶自我相关函数和一阶自我相关函数联系起来：