Apabila sensor laser berfungsi, diod pemancar laser mula-mula ditujukan kepada sasaran untuk mengeluarkan denyutan laser. Cahaya laser bertaburan di semua arah selepas dicerminkan oleh sasaran. Sebahagian daripada cahaya yang bertaburan kembali ke penerima sensor dan digambarkan pada fotodiod longsor selepas diterima oleh sistem optik. Fotodiod longsoran adalah sensor optik dengan fungsi penguatan dalaman, jadi ia dapat mengesan isyarat cahaya yang sangat lemah dan mengubahnya menjadi isyarat elektrik yang sesuai. Yang paling biasa ialah sensor laser, yang boleh menentukan jarak sasaran dengan merakam dan memproses masa berlalu dari apabila nadi cahaya dihantar apabila ia diterima. Sensor laser mesti mengukur masa transit dengan sangat tepat kerana kelajuan cahaya terlalu cepat.
Keperluan yang berlebihan untuk teknologi elektronik terlalu mahal untuk direalisasikan. Tetapi sensor laser hari ini dengan bijak mengelakkan halangan ini, menggunakan prinsip statistik yang mudah, iaitu undang-undang purata untuk mencapai resolusi 1mm, dan dapat memastikan kelajuan tindak balas.