光抽運作用是有角動量的偏振光與原子相互作用，根據角動量守恆原理，原子吸收光子能量的同時，也吸收了它的角動量，用來改變各個能級粒子的分布數。
例如：對於Rb87的52S1/2—52P1/2態MF的最大值都是+2，當入射光為σ+時，由於只能產生ΔMF=+1的躍遷，所以基態52S1/2中MF=+2子能級的粒子躍遷機率為0，而粒子從52P1/2返回52S1/2的過程，由於是自發躍遷，按選擇定則ΔMF=0布居，從而使得MF=+2粒子數增加（見圖2）。這樣經過若干循環後，基態MF=+2子能級上粒子布居數大大增加，即MF≠+2的較低子能級上的大量粒子被“抽運”到MF=+2上，造成粒子數反轉，這就是光抽運效應（亦稱光泵）。光抽運造成粒子非平衡分布，Rb原子對光的吸收減弱,直至飽和不吸收。同時，每一MF表示粒子在磁場中的一種取向，光抽運的結果使得所有原子由各個方向的均勻取向變成只有MF=+2的取向，即樣品獲得淨磁化，這叫做“偏極化”。外加恆磁場下的光抽運就是要造成偏極化。σ-光有同樣作用，它將大量粒子抽運到MF=-2子能級上。當為π光時，由於ΔMF=0，則無光抽運效應，此時Rb原子對光有強的吸收。
