В работе лазерных дальномеров используются следующие физические явления:

• Измерение времени полёта. 1 Лазерный импульс посылается узким лучом в сторону объекта, а затем измеряется время, необходимое импульсу для отражения от цели и возвращения к отправителю. 1 Зная скорость света, можно рассчитать расстояние. 1
• Измерение разности фаз. 2 Лазер излучает сигнал в определённой фазе, а отражённый сигнал может вернуться в момент излучения сигнала в другой фазе, так как за время прохождения света до измеряемого объекта и обратно изменяется фаза. 4
• Ослабление света за счёт атмосферного поглощения. 1 Метод измеряет ослабление лазерного луча, вызванное поглощением атмосферными соединениями, для расчёта расстояния до объекта. 1