Optická mřížka je získána díky interferenci laserových paprsků šířících se v opačných směrech, které tvoří prostorově periodický potenciál . Výsledný potenciál je schopen zachytit neutrální atomy díky Starkově posunu . Atomy se ochlazují a obsazují místa v potenciálních minimech. Výsledná struktura připomíná krystalovou mřížku . Optické mřížky mají dva důležité parametry: hloubku a periodu. Hloubku mřížkových jamek lze měnit změnou výkonu laserů a periodicitu lze měnit změnou vlnové délky a úhlu mezi laserovými paprsky. Na rozdíl od hloubky je velmi obtížné měnit periodicitu v reálném čase, protože vlnová délka laserového záření se nemůže v reálném čase široce měnit. Proto se periodicita obvykle mění změnou úhlu, při změně úhlu však může být mřížka nestabilní, takže může dojít k fázovému posunu , který ovlivní rušení.
Atomy zachycené v optické mřížce se mohou pohybovat v důsledku tunelového efektu , i když je hloubka potenciální jámy větší než kinetická energie atomu, stejně jako se to děje s elektrony ve vodičích . K přechodu do stavu Mottova izolátoru však může dojít , pokud interakční energie mezi atomy překročí vibrační energii a hloubka studny je velmi velká. V tomto případě atomy ztratí schopnost pohybu, což je podobné situaci v dielektrikách . Atomy v optické mřížce jsou dobrým modelem pro studium kvantových efektů, jejichž všechny parametry lze řídit, což je vhodné pro studium vlastností, které je obtížné pozorovat v pevných látkách.