És causada per la interacció de les ones lluminoses incidents amb les acústiques degudes a l’agitació tèrmica del medi (més exactament, és la difusió de la llum per causa de les fluctuacions locals i transitòries de la densitat del medi). Com a resultat d’aquest efecte, l’espectre de la llum difosa presenta, a més de la ratlla corresponent a la freqüència incident ν0 (explicada per la difusió de Rayleigh), un doblet de ratlles (doblet de Brillouin) a banda i banda d’aquesta, amb freqüències ν0 + 172sb;ν i ν0 - 172sb;ν, on 172sb;ν = 2ν0 (Vs/ V) sin φ / 2, essent Vsi V la velocitat del so i de la llum en el medi, respectivament, i φ l’angle de difusió, format per la direcció de la llum incident i la direcció en què és observada la difusió. L’anisotropia de les velocitats Vs i V és la causa de la complexitat d’aquest espectre de Brillouin; en conseqüència, l’esbrinament d’aquest esdevé un mètode molt adient per a l’anàlisi de l’anisotropia dels cristalls. L’ús del làser com a font lluminosa incident nha estimulat l’estudi.
f
Física