激光輪廓掃描儀使用激光三角測量原理,對不同被測物體表面進行二維輪廓掃描。激光束被一組特定透鏡放大用以形成一條靜態激光線，投射到被測物表面上。高品質的光學系統將該激光線的漫反射光，投射到高度敏感的傳感器感光矩陣上。除了傳感器到被測物體的距離信息（Z軸），控制器還可以通過這組圖像來計算沿激光線（x軸）上的位置。傳感器zui終輸出一組二維坐標值，坐標系的原點與傳感器本身相對固定。通過移動被測物體或傳感器，便可得出三維測量結果。
使用激光二極管發出的激光，在被測物體表面可以形成點狀光斑。采用特殊透鏡組使激光點擴散到一條線上。傳統分光型激光傳感器采用圓柱型透鏡折射激光。這種傳統方法zui大的問題是沿著激光線的高斯光強分布所導致的非常弱的邊沿照度。德國米銥公司提供的scanCONTROL型輪廓傳感器采用的是精密楔形透鏡，可以排除激光線邊沿光強減弱的問題。
