早在1970年，Ashkin等人就提出可以利用光壓操縱微米大小的粒子；1986年，Ashkin僅用一束聚焦的激光的穩(wěn)定能量阱俘獲粒子，并將其命名為單束光梯度力阱（single-beam optical gradient force trap），標志光鑷的正式誕生。根據(jù)光波長（λ）和粒子尺寸（D）的關系，光鑷可分為三種機制：幾何光學機制（粒子尺寸遠大于波長D>>λ）、瑞利機制（粒子尺寸遠小于波長D<<λ），其余情況可認為是中間機制。光波長在幾百納米至千納米之間，滿足瑞利機制的球體直徑只有幾十納米，我們只介紹幾何光學理論。
可用幾何光學描述的情況如圖1所示。高斯光束的傳播方向沿z軸正向，在垂直與z軸的向量方向上，滿足高斯函數(shù)。圖1展示了一個折射率比水大的微球（n_水=1.33），并陳列了典型光線a和b，其中光線a的強度更大。光線a照射到微球表面同時發(fā)生折射與反射，折射光線用黑實線箭頭表示，反射光線則用虛線箭頭表示。光子攜帶的動量方向與其傳播方向一致，根據(jù)經(jīng)典力學，由于折射光與入射光存在動量角度差，產(chǎn)生的偏向力用Fⁱ_D表示，入射光與反射光共同作用產(chǎn)生的散射力用Fⁱ_R表示。同理，出射光同樣會產(chǎn)生偏向力F⁰_D和散射力F⁰_R。對應的，光線b產(chǎn)生的力與a類似。角標規(guī)則：右上角的角標i和o分別表示入射（input）和出射（output）；右下角的D和R分表表示偏向力（deflection pressure）和散射力（radiation pressure）。圖1微球收到包含+z和-r方向的合力，運動方向與合力方向一致。分析可知，只有處于光軸的微球不受水平方向的力，其他位置的微球都受到指向光軸的梯度力，最終會移動到光軸中央。我們可以用二維勢阱圖2來描述這種力場，梯度力只要足以驅使勢阱邊緣的微球運動，該球最終必然會被勢阱捕獲。