Лазерные дальномеры обычно измеряют расстояние двумя способами: импульсным и фазовым.

Процесс импульсной локации заключается в том, что лазер, излучаемый дальномером, отражается от измеряемого объекта, а затем принимается дальномером. При этом дальномер записывает время прохождения лазера туда и обратно. Половина произведения скорости света на время прохождения туда и обратно составляет расстояние между дальномером и измеряемым объектом. Точность измерения расстояния импульсным методом обычно составляет около 1 м. Кроме того, слепая зона измерения этого типа дальномера обычно составляет около 15 метров.

Фазовый лазерный дальномер использует частоту радиодиапазона для модуляции амплитуды лазерного луча и один раз измеряет фазовую задержку, создаваемую модулированным светом до измерительной линии и от нее, а затем преобразует расстояние, представленное фазовой задержкой, в соответствии с длина волны модулированного света. Другими словами, время, необходимое свету для прохождения измерительной линии туда и обратно, измеряется косвенным методом.