激光雷达的工作原理与雷达十分相近，以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到空中的树木、道路、桥梁和建筑物上，惹起散射，一局部光波会反射到激光雷达的接纳器上，依据激光测距原理计算，就得到从激光雷到达目的点的间隔，脉冲激光不时地扫描目的物，就能够得到目的物上全部目的点的数据，用此数据停止成像处置后，就可得到准确的三维平面图像。
激光雷达根本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目的反射后被接纳系统搜集，经过丈量反射光的运转时间而肯定目的的间隔。至于目的的径向速度，能够由反射光的多普勒频移来肯定，也能够丈量两个或多个间隔，并计算其变化率而求得速度，这也是直接探测型雷达的根本工作原理。
固体激光雷达峰值，输出波长范围与现有的光学元件与器件，输出长范围与现有的光学元件与器件(如调制器、隔离器和探测器）以及大气传输特性相匹配等，而且很容易完成主振荡器-功率放大器（MOPA）构造，再加上体积小、重量轻、牢靠性高和稳定性好等导体，固体激光雷达优先在机载系统中应用。