Det optiska gittret erhålls på grund av interferensen från laserstrålar som utbreder sig i motsatta riktningar och bildar en rumsligt periodisk potential . Den resulterande potentialen kan fånga neutrala atomer på grund av Stark - skiftet . Atomer kyls ner och upptar platser i potentiella minima. Den resulterande strukturen liknar ett kristallgitter . Optiska gitter har två viktiga parametrar: djup och period. Gitterbrunnarnas djup kan ändras genom att ändra kraften hos lasrarna, och periodiciteten kan ändras genom att ändra våglängden och vinkeln mellan laserstrålarna. Till skillnad från djup är periodiciteten extremt svår att ändra i realtid, eftersom våglängden för laserstrålning inte kan variera mycket i realtid. Därför ändras periodiciteten vanligtvis genom att ändra vinkeln, men under vinkeländringen kan gittret vara instabilt, så en fasförskjutning kan inträffa , vilket kommer att påverka interferensen.
Atomer fångade i ett optiskt gitter kan röra sig på grund av tunneleffekten , även om djupet på den potentiella brunnen är större än atomens kinetiska energi, precis som det händer med elektroner i ledare . Emellertid kan en övergång till Mott-isolatortillståndet inträffa om interaktionsenergin mellan atomer överstiger vibrationsenergin, och brunnens djup är mycket stort. I det här fallet kommer atomerna att förlora sin förmåga att röra sig, vilket liknar situationen i dielektrikum . Atomer i ett optiskt gitter är en bra modell för att studera kvanteffekter, vars alla parametrar kan kontrolleras, vilket är bekvämt för att studera egenskaper som är svåra att observera i fasta ämnen.