Lasersko 3D skeniranje izvodi se pomoću specijalizovanih uređaja, skenera, koji beleže prostorne pozicije tačaka na snimanim površinama. Predstavlja bezkontaktni metod premera površina putem aktivne (emitovane) svetlosti. Tačke se mere laserskim svetlosnim zrakom, određene talasne dužine i odeređenog prečnika, koji se emituje iz skenera ka području snimanja i reflektuje se nazad ka senzoru unutar uređaja. Postoje dva načina za određivanje udaljenosti tačke: merenjem vremena potrebnog da se zrak reflektuje nazad ka skeneru (kod pulsnih skenera) ili merenjem faznog pomeraja (kod skenera sa faznom modulacijom), u zavisnosti od tipa skenera.
Pošto se iz jedne pozicije ne mogu videti sve površine predmeta snimanja, uglavnom se izvodi više pojedinačnih 3D snimaka iz različitih pozicija, koji se kasnije povezuju u jedan jedinstven 3D model.
Pored beleženja pozicije snimljene tačke, detektuje se i intenzitet reflektovanog zraka čime se dobijaju informacije o karakteristici snimane površine.
Noviji modeli skenera u sebi sadrže integrisane kolor kamere, kojim se beleži boja snimljene tačke tako da na kraju procesa dobijamo 3D snimke u boji.
Veličina prosečne greške merenja kod ovih uređaja iznosi oko 3mm.
3D snimci povezuju se i obrađuju do potrebnog nivoa u specijalizovanim računarskim softverima.