1. Difrakční mřížka je obklopena prostředím o konstantním indexu lomu
2. Na mřížku dopadá monochromatický světelný paprsek pod určitým dopadovým úhlem
3. V homogenním prostředí se světlo řídí vlnovou rovnicí, která je odvozena z Maxwellových rovnic elektromagnetizmu
4. V nehomogenním prostředí uvnitř objemu mřížky světelná vlna vyhovuje Helmholzově rovnici. Funkce, která splňuje tuto rovnici vyjadřuje světelnou vlnu, která v mřížce interferuje složitým způsobem sama se sebou.
5. Nad mřížkou vzniká odražené difraktované světlo, které se už dále šíří v homogenním prostředí regulérně, tj. splňuje vlnovou rovnici homogenního prostředí.
6. Toto odražené difraktované pole lze vyjádřit ve formě řady exponenciel, které vyjadřují jednotlivé difrakční řády odraženého světla.
7. Podobně i pod mřížkou se šíří prošlé světelné difraktované vlny, splňujíce vlnovou rovnici homogenního prostředí.
8. Také přošlé světlo lze vyjádřit ve formě sumy difrakčních řádů.
9. Transmisní a reflexní koeficienty u exponenciel v difrakčních sumách určují teoretický výsledek difrakce, pomocí nich můžeme určit charakter difraktovaného světla v oblastech nad a pod mřížkou.

Přesná analýza difrakce světla na obecných mřížkách je poměrně složitá věc, existuje řada metod na její výpočet. V aplikacích je však potřeba znát difrakci přesně, pracuje se s rozměry řádu vlnových délek světla.

Úloha opačná k analýze je syntéza, tj. na základě žádoucího tvaru difrakce (např. intenzit hlavních difrakčních řádů) se určují parametry a tvar difrakční mřížky. Toto se provádí různými, především počítačovými metodami. Nejznámější je úloha na syntézu děliče svazků, tj. mřížky, která má dva nebo více stejně silných difrakčních řádů a ostatní jsou zanedbatelné. Výsledkem je pak počítačem vygenerované pole logické pole, na jehož základě lze zkonstruovat binární mřížku požadovaných vlastností.