Pemindaian laser tiga dimensi (3D) adalah teknik yang digunakan untuk menangkap informasi digital yang akurat tentang objek dan medan dunia nyata. Proses ini menggunakan sinar atau garis sinar laser untuk mendeteksi permukaan suatu objek dan kemudian — baik melalui triangulasi atau dengan mengukur waktu yang dibutuhkan sinar laser untuk dipantulkan — menghitung jaraknya dari laser untuk menghasilkan titik dalam ruang 3D . Titik-titik ini kemudian dihubungkan bersama oleh perangkat lunak khusus untuk membuat model virtual dari objek dunia nyata. Tidak seperti beberapa metode pemindaian 3D lainnya, pemindaian laser 3D tidak memengaruhi atau menyentuh objek dengan cara apa pun, menjadikannya berharga untuk memindai objek yang rapuh atau besar, seperti artefak dan lokasi bersejarah. Tergantung pada mekanisme yang digunakan untuk melakukan pemindaian laser 3D, pemindai sebenarnya dapat berupa perangkat genggam kecil, unit stasioner yang lebih besar dengan kompartemen untuk objek, atau bahkan dapat dirancang sebagai sistem yang dapat dipasang pada kendaraan yang bergerak, seperti pesawat.
Ada dua metode utama yang digunakan untuk pemindaian laser 3D. Yang pertama dikenal sebagai triangulasi dan melibatkan penggunaan laser yang dipasang ke perangkat pemindaian dengan satu atau lebih kamera ditempatkan pada posisi tetap relatif terhadap laser. Ketika sebuah objek sedang dipindai, kamera mendeteksi cahaya laser pada permukaan objek. Dengan menggunakan sudut kamera dan laser dalam hubungannya satu sama lain, serta jarak di antara keduanya, segitiga dapat dihitung yang menentukan jarak laser dari pemindai, memberikan lokasi titik 3D di ruang virtual.
Metode kedua yang digunakan dalam pemindaian laser 3D juga mengirimkan seberkas sinar laser ke permukaan suatu objek, tetapi alih-alih menentukan jarak laser secara optik, jumlah waktu yang diperlukan laser untuk dipantulkan kembali ke sensor diukur . Semakin sedikit waktu yang dibutuhkan, semakin dekat titik dalam ruang. Metode ini dapat menggunakan laser bertenaga tinggi dan dapat memindai objek yang jaraknya cukup jauh, berbeda dengan jangkauan terbatas triangulasi.
Kedua metode pemindaian laser 3D memiliki aplikasi di bidang manufaktur, di mana objek yang dibangun dapat dipindai untuk masalah atau cacat produksi. Pemindai juga dapat digunakan dalam hiburan, di mana model fisik atau wajah manusia dapat didigitalkan secara akurat sehingga dapat dimanipulasi dalam animasi 3D. Salah satu penggunaan populer untuk pemindaian laser 3D adalah merekam informasi 3D tentang karya seni, artefak dan situs arkeologi, serta seluruh topografi, untuk analisis, perbandingan, dan pelestarian sejarah.