Tato metoda může poskytnout dva typy informací. Za prvé, může být použita k měření absorpce světla, což souvisí s koncentrací chemických látek v mozku. Za druhé, může měřit rozptyl světla, což souvisí s fyziologickými vlastnostmi, jako je otok glií a neuronů, které jsou spojeny s neuronální palbou.
Mezi důležité chemické látky, které tato metoda může detekovat, patří hemoglobin a chytochromy.