基本原理
波在傳播時，波陣面上的每個點都可以被認為是一個單獨的次波源；這些次波源再發出球面次波，則以後某一時刻的波陣面，就是該時刻這些球面次波的包迹面（惠更斯原理）。一個理想的衍射光栅可以認為由一組等間距的無限長無限窄狹縫組成，狹縫之間的間距為d，稱為光栅常數。
演算方法
當波長為λ的平面波垂直入射于光栅時，每條狹縫上的點都扮演了次波源的角色；從這些次波源發出的光線沿所有方向傳播（即球面波）。由于狹縫為無限長，可以隻考慮與狹縫垂直的平面上的情況，即把狹縫簡化為該平面上的一排點。則在該平面上沿某一特定方向的光場是由從每條狹縫出射的光相幹疊加而成的。在發生幹涉時，由于從每條狹縫出射的光的在幹涉點的相位都不同，它們之間會部分或全部抵消。然而，當從相鄰兩條狹縫出射的光線到達幹涉點的光程差是光的波長的整數倍時，兩束光線相位相同，就會發生幹涉加強現象。
以公式來描述，當衍射角θm滿足關系dsinθm/λ=|m|時發生幹涉加強現象，這裡d為狹縫間距，即光栅常數，m是一個整數，取值為0，±1，±2，……。這種幹涉加強點稱為衍射極大。因此，衍射光将在衍射角為θm時取得極大，即：
上式即為光栅方程。當平面波以入射角θi入射時，光栅方程寫為
