Када ласерски сензор ради, диода која емитује ласер је прво усмерена на мету да емитује ласерске импулсе. Ласерско светло се распршује у свим правцима након што га рефлектује циљ. Део расуте светлости се враћа у пријемник сензора и снима се на лавинској фотодиоди након што је прими оптички систем. Лавина фотодиода је оптички сензор са функцијом унутрашњег појачања, тако да може детектовати изузетно слабе светлосне сигнале и претворити их у одговарајуће електричне сигнале. Најчешћи је ласерски сензор за даљинско управљање, који може да одреди циљну удаљеност снимањем и обрадом времена које је протекло од тренутка када је светлосни импулс послат до тренутка када је примљен. Ласерски сензор мора изузетно прецизно да мери време проласка јер је брзина светлости пребрза.

Прекомерни захтеви за електронску технологију су прескупи за реализацију. Али данашњи ласерски сензори за даљинско мерење вешто избегавају ову препреку, користећи једноставан статистички принцип, то јест, закон усредњавања да би се постигла резолуција од 1 мм, и могу да обезбеде брзину одзива.