激光三角法測距
利用激光良好的方向性，以及幾何光學成像的比例特性，將一束激光照射到物體上，在與激光光束成一定角度的位置用光學成像系統檢測照射到物體的光斑，這樣鏡頭-光斑、鏡頭平面到激光光束的連線、光斑到鏡頭平面與激光光束交點構成一三角形，而鏡頭-光斑的像、鏡頭平面以及過光斑的像的激光光束平行線與鏡頭平面的交點成一個與前面所描述的三角形相似的三角形。用光電傳感器陣列檢測到光斑的像的位置，則可以根據三角形性質計算出光斑位置。這種測量方法適合距離較短的情況。
目前的激光三坐標測量機（抄數機）一般都采用激光三角法測距影像測量儀。
光速法測距
利用光速不變原理，檢測激光發射與反射光反射回來的時間差，從而計算出距離。為了提高精度，可以將激光調制上一個低頻信號，利用測量反射光的相位差來測得反射時間差。這種方法一般用于遠距離測量。
目前各種激光測距儀一般用這種方法測量。
激光干涉法測距
這是一種相對測量， 它無法測得一個物體離儀器的絕對距離，但可以測得兩被測物體的相對距離。它的原理是一臺邁克爾遜干涉儀，利用反射鏡距離變化時干涉條紋的變化來測量，反射鏡從物體A運動到物體B，干涉條紋變化的數量反映了其距離。這種測量要求條件較高，但是可以精確測量，它也是目前所有測量手段中最精確的一種。
光學圖象識別技術測量位移
其所用原理與三角法相似，但是可以不用激光，而是直接對移動物體拍照，利用前后兩幅圖片中物體在圖片中的位移來計算物體真實的位移。、
這種技術在光電鼠標中大量使用。
手機觸摸屏測量儀，二次元影像測量儀，全自動影測量儀廠家
光柵測量位移
利用光柵形成的莫爾條紋，計算莫爾條紋變化量即可計算出位移量。
這是目前應用最多的技術，光柵尺大量應用于工業上的行程測量。
激光衍射法測量細絲、小孔直徑和狹縫寬度。
測量衍射斑的大小就可以計算出孔或縫的尺寸。
激光掃描法測量物體外尺寸。
其本質就是利用光的直線傳播原理和激光的良好方向性，通過測量物體影子的尺寸來間接得到物體尺寸。
激光多普勒測量位移
利用多普勒頻移原理測量物體的速度，對速度進行積分就得到位移
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