其主要的原理是將各稀釋度的病毒液接種到單層細胞培養(yǎng)環(huán)境中，吸附一段時間后，在單層細胞上覆以瓊脂糖，病毒感染細胞并在細胞中增殖，使細胞破裂死亡。由于固體介質(zhì)的限制，釋放的病毒只能由最初感染的細胞向四周擴展。經(jīng)過幾個增殖周期，便形成一個局限性病變細胞區(qū)，即病毒蝕斑。經(jīng)中性紅活細胞染料著色后，活細胞顯紅色，而蝕斑區(qū)細胞而不著色，形成不染色區(qū)域。病毒蝕斑如噬菌體感染細菌形成的噬菌斑。理論上，當病毒液充分稀釋后，獲得的每個蝕斑均源于最初感染細胞的一個病毒顆粒，即蝕斑中的病毒為一個病毒體的繁殖后代品系，由此達到純化病毒的目的。除了可用于純化病毒以外，空斑實驗還可用于干擾素、抗體中和病毒繁殖能力的實驗。

而目前該類實驗主要采用顯微鏡成像的方式進行觀察和記錄。Cytiva新一代的多功能生物分子成像設(shè)備Amersham ImageQuant 800能夠利用白光透射模式，對孔板中的病毒噬菌斑進行真彩色成像光密度精準定量和自動化數(shù)據(jù)分析。