波束合成原理主要基於物理學上的乾涉原理，即相乾信源的相乾疊加。通俗來講，就是信號的同向疊加會產生波峰。信號是相乾的，所以可以相乾疊加，而噪聲之間是不相乾的，無法相乾疊加，這就是波束合成可以提高信噪比的根本原因。
具體來說，波束形成是一種信號處理技術，用於在多個天線或感測器陣列上收集和處理信號以獲得特定方向上的增強或抑制。波束形成的基本原理是根據接收到的信號的相位差，以及天線或感測器陣列中的幾何布局，來合成一個具有特定方向回響的複合信號。通過調整每個天線或感測器的相位和幅度，可以實現信號在特定方向上的增強，同時抑制其他方向上的信號。
此外，波束合成還涉及到對各個陣元輸出信號加權求和、濾波，最終輸出期望方向的語音信號，相當於形成一個「波束」。通過對多路麥克風信號進行合併，抑制非目標方向信號，增強目標方向信號，進而能夠實現對特定方向的聚焦拾音，能夠有效提高接收信號的信噪比，也有起到降噪的作用。