Når lasersensoren arbejder, rettes den laserudsendende diode først mod målet for at udsende laserimpulser. Laserlyset spredes i alle retninger efter at være blevet reflekteret af målet. En del af det spredte lys vender tilbage til sensormodtageren og afbildes på lavinefotodioden efter at være blevet modtaget af det optiske system. Lavinefotodioden er en optisk sensor med en intern forstærkningsfunktion, så den kan registrere ekstremt svage lyssignaler og konvertere dem til tilsvarende elektriske signaler. Den mest almindelige er laserafstandssensoren, som kan bestemme målafstanden ved at registrere og behandle den forløbne tid fra en lysimpuls sendes til den modtages. Lasersensoren skal måle transittiden ekstremt nøjagtigt, fordi lysets hastighed er for høj.
For høje krav til elektronisk teknologi er for dyre at realisere. Men nutidens laserafstandssensorer undgår smart denne hindring ved at bruge et simpelt statistisk princip, det vil sige gennemsnitsloven for at opnå en opløsning på 1 mm, og kan sikre responshastigheden.