3D激光掃描儀主要由測距系統和測角系統以及輔助功能系統構成。其工作原理是通過測距系統來獲取掃描儀至待測物體的距離，同時通過測角系統獲取掃描儀至待測物體的水平角和垂直角，進而計算出待測物體的三維坐標信息。在掃描的過程中利用本身的垂直和水平馬達等裝置完成對物體的全方位掃描，這樣連續地對空間以一定的取樣密度進行掃描測量，得到被測物體密集的三維彩色散點數據，稱為點云。3D掃描儀采用7條激光十字線（外加一條直線）束激光通過雙攝像頭傳感器獲取物體表面的三維點云，從而獲得被測物體的成像圖，然后直接集成到3D軟件系統移動工作站進行快速的大數據處理，得到需要的資料數據例如被測物體各部位尺寸、表面積、體積等等。