激光测距传感器采用相位法激光测距技术，利用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。
传感器的原理与无线雷达相同，将激光对准目标发射出去后，测量它的往返时间，再乘以光速既得到往返距离。由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点，这些对于测远距离、判定目标方位、提高接受系统的性噪比、保证测量精度等都是很关键的，因此激光测距仪在机械制造业中受到重视。
激光测距传感器在机械制造业中的应用：
测距传感器的作用主要包括激光测长、激光测距、激光测振、激光测速。利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。
一、激光测长
测量长度是高精度机械制造工业和光学加工工业的关键技术之一。现代长度计量多是利用光波的干涉现象来进行的，其精度主要取决于光的单色性的好坏。激光是理想的光源，它比以往的单色光源还纯10万倍。因此激光测长的量程大、精度高。
二、激光测距
在激光测距传感器基础上发展起来的激光雷达不仅能测距，而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等，已成功地用于人造卫星的测距和跟踪。
三、激光测振
它基于多普勒原理测量物体的振动速度。这种测振仪在测量时由光学部分将物体的振动转换为相应的多普勒频移，并由光检测器将此频移转换为电信号，再由电路部分作适当处理后送往多普勒信号处理器将多普勒频移信号变换为与振动速度相对应的电信号，然后记录于磁带。它的优点是使用方便，不需要固定参考系，不影响物体本身的振动，测量频率范围宽、精度高、动态范围大。缺点是测量过程受其他杂散光的影响较大。
四、激光测速
激光测距传感器基多普勒原理的一种激光测速方法，用得较多的是激光多普勒流速计（见激光流量计），它可以测量风洞气流速度、火箭燃料流速、飞行器喷射气流流速、大气风速和化学反应中粒子的大小及汇聚速度等。
