激光扫描仪是复杂的系统，它发射一列定时的激光脉冲，并测量反射回来的脉冲。 这一信息被用来检测经过的时间或相移，以及返回的光强度。 这些系统通常有一个固定的激光源，通过旋转或摆动的镜子产生扫描作用。
另外，纤维阵列可以用来产生一个扫描模式。 先进的机载激光器允许每个输出的脉冲有多个返回，以及一个 "全波形 "返回供进一步处理。 从这个过程中收集到的数据可以用来创建丰富的特征和景观的三维模型。
然而，需要注意的是，最后的脉冲回波不一定来自地面，必须通过地面实况数据进行验证。