激光测距仪的原理与无线电雷达相同，将激光对准目标发射出去后，测量它的往返时间，再乘以光速即得到往返距离。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、提高接收系统的信噪比、保障测量精度等都是很关键的，因此激光测距日益受到重视。

在激光测距仪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，例如采用红宝石激光器的激光雷达，测距范围为500～2000公里,误差仅几米。目前常采用红宝石激光器、钕玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化镓激光器作为激光测距仪的光源。

超声波传感器虽然也常常用于检测距离较远的物体，而且由于它不是光学装置，所以不受颜色变化的影响。但是，超声波传感器是依据声速测量距离的，因此存在一些固有的缺点，不能用于以下场合，而激光传感器却不存在以下的问题：

（1）待测目标与传感器的换能器不相垂直的场合。因为超声波检测的目标必须处于与传感器垂直方位偏角不大于10°角以内。

（2）需要光束直径很小的场合。因为一般超声波束在离开传感器2m远时直径为0.76cm。

（3）需要可见光斑进行位置校准的场合。

（4）多风的场合。

（5）真空场合。

（6）温度梯度较大的场合。因为这种情况下会造成声速的变化。

（7）需要快速响应的场合。