Bộ khuếch tán ánh sáng bằng nhựa hoạt động bằng cách tán xạ và phân tán ánh sáng từ bóng đèn huỳnh quang, tạo ra ánh sáng dịu hơn, ít gay gắt hơn. Khi bóng đèn huỳnh quang phát ra photon, các photon sẽ đi vào bộ khuếch tán. Bên trong bộ khuếch tán, các photon tương tác với các nguyên tử và phân tử và kết quả là đường đi của chúng thay đổi. Bởi vì tất cả các photon đều di chuyển theo các hướng khác nhau khi chúng rời khỏi bộ khuếch tán, chúng cung cấp ánh sáng dịu hơn.
Hai loại bộ khuếch tán ánh sáng bằng nhựa chính là loại làm bằng vật liệu mờ và loại được đúc hoặc chạm khắc với kết cấu lăng trụ. Mỗi loại bộ khuếch tán ánh sáng bằng nhựa giúp cho ánh sáng huỳnh quang ít gay gắt hơn, nhưng hai loại hoạt động theo những cách hơi khác nhau.
Khi ánh sáng truyền qua một vật liệu gần như trong suốt, chẳng hạn như thủy tinh thường hoặc nước sạch, hầu hết các photon không tương tác với bất kỳ phân tử nào bên trong vật liệu và đường đi của chúng không đổi. Tuy nhiên, khi ánh sáng đi qua một vật liệu mờ, chẳng hạn như thủy tinh mờ hoặc nhựa đục, một số photon bị phân tán, tạo ra ánh sáng khuếch tán. Vật liệu mờ càng đục thì nó càng tán xạ ánh sáng nhiều hơn, do đó bộ khuếch tán ánh sáng bằng nhựa phủ sương dày đặc sẽ tán xạ ánh sáng hiệu quả hơn những vật bị mờ nhẹ.
Bộ khuếch tán ánh sáng bằng nhựa lăng kính thực sự được làm bằng vật liệu trong suốt và khuếch tán ánh sáng theo một cách khác. Khi các photon đi vào bộ khuếch tán ánh sáng hình lăng trụ, chúng tồn tại và đi vào lại bộ khuếch tán nhiều lần ở nhiều góc độ khác nhau do bề mặt lăng trụ. Sau khi vào và ra khỏi bộ khuếch tán nhiều lần, các photon thay đổi đường đi ban đầu của chúng và ánh sáng trở nên khuếch tán.