原理就是一种利用控制各个图片层之间滚动的速度，来产生一种立体空间的效果，每个层都用一个png透明图片做为背景，然后滚动的时候控制一下每个不同的速度。
不过有两个方面需要注意：
1、以大量图片为特色的网站应该考虑图像的预加载问题，以便为用户提供更好更流畅的视觉体验；
2、某些网站页面在移动设备上的效果可能较之在PC上有所不同，一些功能也可能无法正常使用。
视差滚动（Parallax Scrolling）是指多层背景以不同的速度移动，形成立体的运动效果，带来非常出色的视觉体验。一般把网页解剖为：背景层、内容层和悬浮层(贴图层)。
当滚动鼠标滚轮的时候，各图层以不同速度移动，形成视差的效果。这就是时差滚动的大致原理。
原理是这样，但落实到技术细节上时，实现的方法却各种各样。
我个人大致归纳了一下：
1、以 “页面滚动条” 作为 “视差动画进度条” 的；
2、以 “滚轮刻度” 当作 “动画帧度” 去播放动画的（或者直接称为“隐藏进度条”）；
3、鉴听mousewheel事件，事件被触发即播放动画，实现“翻页”效果；
下面的回答，均以上述1类的实现方式为基准。
为什么是1类呢？因为它很直观，和我们日常接触到的视频播放器是一样的：
下面，以Every Last Drop这个页面做为分析对象，去回答题主的问题。
做滚动网页的时候，是怎么实现页面的翻页？
首先，根据页面动画所需的分镜，去等比划分进度条。
例如：共有11个分镜，则分镜大致可以划分为：0%、10%、20%、30% .... 100%
但需要注意的是，整个滚动过程实际分为两个部分：分镜切换 和 分镜动画。
我们要预先划分好他们的比例，如：每一个分镜，2%的进度用于分镜切换，7%的进度用于分镜动画。
则进度大致可以划分为：
------------------------------------------
0%(初始，分镜1)
↓
(消耗2%用于切换分镜)
↓
2%(完全进入分镜2）
↓
(消耗8%用于分镜动画的播放)
↓
10%(分镜2动画播放完毕)
↓
(消耗2%用于切换分镜)
↓
12%(完全进入分镜3）
↓
...（略）
------------------------------------------
按照上面的划分，当进度条滚动到10%的时候，就要开始进行分镜2到分镜3的切换，也就是所谓的翻页。当滚动到12%时，翻页结束。其他分镜如此类推。
（如果题主想问的是技术实现细节，估计要失望了！）
在做时间轴的时候，一般都要调用别人的js库。那么这个滚动页面，是不是也有一个js库？
随便在google搜一下，就搜到很多关于视差滚动插件的文章：10个优秀视差滚动插件
这里补充一点：做视差滚动页面绝对是体力活。
本着我为人人的分享精神，还是推荐一个我觉得好用凑合好用的时差滚动库:
Jarallax(Welcome to Jarallax.com)
设计思路清晰，API设计也很直观。依赖于jQuery1.7的版本，再高的版本就不支持了哦！
另外，作者貌似已经没有维护了...
滚动时每层不同滚动速率的实现原理是什么？
初中物理：单位时间相同，位移距离不同，速度也不同。
如何让滚动更加平滑？
这个问题就太大了，能重新开一个问题了。
这边我就简单回答一下吧（不细谈前端技术层面的优化，如：DOM数量、页面渲染优化这些）。
开头处，我提到的三种实现分类，实际上是这样一个情况：
1类是最自由的，用户甚至可以直接调整进度条，实现“快进”。
在这种设计下，用户鼠标滚轮的最小刻度，就是动画的一帧。因为不同浏览器之间，鼠标滚轮的最小刻度是不一样的。这就导致了，在不同浏览器之间，页面滚动过程中，动画播放的帧率是有差异的。如果遇到奇葩浏览器，鼠标滚动的最小刻度很大，动画甚至会出现“掉帧”的情况。
解决方法很简单，一般采取增加页面长度的方式，来稀释鼠标滚轮的最小刻度。
但还是会有一些情况出现，如户快拖动进度条时，“掉帧”的情况难免还是会出现。
3类的实现，滚轮只是动画的触发按钮。当用户滚动了一下鼠标，之前设计好的动画就开始播放。当播放结束后，对滚动事件的监听，才会重新被激活。这种设计，弱化了交互，但提供了更优质的动画展现。因为动画的播放时间和帧率不是用户控制的，是事先代码所设定好的。
2类就不说了，介乎与1和3之间。
简单的说，鱼(流畅)与熊掌( *** 控性)不可得兼。
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