光学成像技术中，光线从发射器中发射出来，经过皮肤、颅骨、下面的脑组织反射回接收器。光线(波长在650nm-1000nm)的衰减既取决于组织对光线的吸收，也取决于光的散射效应。此外，含氧血红蛋白和去氧血红蛋白对于近红外光线的吸收有不同的特性，血氧水平便可以被测量。假设散射是恒定的，那么测量出来的近红外光线衰减的改变值就能够用来计算含氧血红蛋白、去氧血红蛋白、总血红蛋白的值。
       近红外成像可以解释在人类早期发展中皮层活动定位和行为反应之间的关系，血液动力学的空间定位结果可以跟成人的脑功能fMRI数据进行比较，是理想的研究婴儿的工具。