相关于弹性散射，非弹性散射是指入射光和介质分子之间发作能量交流的过程。当经过挪动着的微粒发作散射时，发作多普勒频移；当分子震动态的变化使散射光发作频移时，发作拉曼散射。组织光学检测中，多只思索光在介质中的弹性散射。在不思索吸收状况下，一个单一颗粒一切方向上散射的总能量同等于入射光在面积σ上的能量。光在组织体中的散射主要是由生物组织中微小构造、散射体大小等信息，当生物组织发作生理变化时，会随组织性质和形体发作变化。
弹性散射是指散射光和入射光有相同的波长，即光在传播过程中并没有和截面之间发作能量的交流。普通的，瑞利散射通常只发作在细胞组织内部，如胶原纤维的散射。大多数的细胞构造，如线粒体（尺寸为0. 5-2μm)或黑色体（尺寸为0. 1-2μm),其尺度范围和波长相当。因而，他们发作的是米反射。但实践在生物组织体内，散射对波长的依赖性却比米散射要强的多，由此可见，组织体内所发作的散射现象不能单独用米散射或者瑞利散射来描绘，定义一个用来度量散射各向异性的量是十分重要的。
在波长小于600nm的可见光区，光的吸收会由于血红蛋白、黑色素以及其他色素的影响而升高，组织体的吸收系数呈现出很强的光谱特性。在600nm-1300nm的波段内，水呈现低吸收，因而该波段被称为红外丈量的光学窗口。人体内大多数软组织对光的吸收效应相对较低，而散射效应相对较强。在650nm-1. 4μm范围内，组织体吸收系数普通在0. 003-0. 07mm。2)散射系数μ,依据光子能否和散射粒子有能量的交流，散射能够分为弹性散射和非弹性散射。