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BSDF是双向散射分布衰减的缩写。当光线照射到物体表面时，会产生有限数量的合理物理效应。

首先，光线是一种发射。这束光线可以从表面反射，将光能反射回去。光线也可以穿过表面散射，部分光被吸收，部分光以漫反射的形式反射出去，也称为反照率。散射光线中剩余的光能以未被吸收的能量为特征，这体现在基色上。当光线能够更深入地散射并再次从表面反射出来时，例如透过蜡层可以看到蜡烛火焰，这被称为次表面散射。但光线也可能永远不会反射，而是直接穿过表面。光线穿过着色器，并继续从另一侧传播。这种穿过着色器的传输会减慢光线速度，改变其角度，这种现象称为折射。

表面粗糙度使这个模型变得复杂。在完美的镜面上，光线会沿一个方向直接反射。但大多数表面都有凹凸不平的缝隙，这些缝隙会根据多边形角度（称为法线）或微观细节（称为粗糙度）改变光线的反射角度。其结果是对反射次数的近似模拟，粗糙度越大，反射就越分散。这种表面层面的光线平均化也可能发生在发射层面，这取决于光源的表面积。

反射可以进一步分为漫反射和镜面反射两种类型，它们分别影响金属和非金属两类材质。镜面反射是指光线直接从表面反射。虽然表面粗糙度会使光线散射，但它们的入射角是可预测的。漫反射光线则会因为在表面散射而呈现出分散的方向，并且其颜色仅限于未被散射吸收的能量。