三维激光扫描仪是借着扫描技术来测量工件的尺寸及形状等工作的一种仪器，激光扫描仪必须采用一个稳定度及精度良好的旋转马达，当光束打（射）到由马达所带动的多面棱规反射而形成扫描光束。由于多面棱规位于扫描透镜的前焦面上，并均匀旋转使激光束对反射镜而言其入射角相对的连续改变，因而反射角也作连续性改变，经由扫描透镜的作用，形成一条平行且连续由上而下的扫描线。
三维激光扫描系统本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时也集成CCD和仪器内部控制和校正系统等。在仪器内，通过两个同步反射镜快速而有序的旋转，将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域，测量通过激光脉冲从发出经被测物表面再返回仪器所经过的时间（或者位置差）来计算距离，同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的角度，最后计算出激光点在被测物体上的三维坐标。