涡旋光束是有渐变相位梯度的光束。它具有螺旋形相位波前，携带有轨道角动量，从而产生相位梯度力，因此可以使粒子旋转。其携带的拓扑荷数m不同，螺旋形相位波前的形状不同，相位梯度力大小和方向不同。m的绝对值越大，相位梯度力越大，粒子转速越快，演示视频中使用的涡旋光束m值为18。m的正负影响粒子的旋向，调节入射光的偏振态同样可以达到这一目的。

LBTEK使用自主研发的涡旋波片来生成涡旋光束。涡旋波片是一种偏振相关的PB（Pancharatnam−Berry）相位元件，它对入射光束产生螺旋相位调制需要依赖于入射光的偏振态，这一点与螺旋相位板产生涡旋光束是不同的。

综上所述，正是光波施加在微粒上的散射力、强度梯度力和相位梯度力的合力，使得微粒有不同的运动状态。