Für Partikel, deren Durchmesser nicht deutlich über der Wellenlänge des verwendeten­ Lichtes liegen, wird bei der Auswertung der Messungen die Mie-Theorie verwendet. Diese Anfang des 20. Jahrhunderts von Gustav Mie entwickelte Theorie ist die vollständige Lösung der Maxwell-Gleichungen für die Streuung von elektromagnetischen Wellen an sphärischen Partikeln.

Mit ihr lassen sich auch für sehr kleine Partikel die charakteristischen Intensitätsverteilungen auswerten, die im Gegensatz zur Fraunhofer-Theorie nicht auf Streuwinkel kleiner 90° beschränkt sind (Vorwärts-Richtung), sondern auch für Streuwinkel von mehr als 90° auftreten (Rückwärts-Richtung). Um die so ermittelte Intensitätsverteilung zur Berechnung der Partikelgröße nutzen zu können, müssen bei der Mie-Theorie im Gegensatz zur Fraunhofer-Theorie der Brechungsindex und der Absorptionsindex des Probenmaterials bekannt sein.

Die untere Grenze des mit der Mie-Theorie erfassbaren Größenbereichs liegt bei rund 10 nm. Für noch kleinere Partikel ist die Streuintensität nicht mehr von der Richtung abhängig, das heißt aus der Winkelverteilung des gestreuten Lichtes lässt sich die Partikelgröße nicht mehr berechnen. Man spricht dann von der sog. Rayleigh-Streuung (die, nebenbei bemerkt, für die blaue Farbe des Himmels verantwortlich ist).

In diesem Größenbereich kommt dann die dynamische Lichtstreuung zum Einsatz.