Berbagai jenis sensor laser termasuk perangkat charge-coupled (CCD), semikonduktor oksida logam gratis (CMOS), detektor sensitif posisi (PSD), dan sensor fotolistrik. Bergantung pada persyaratan aplikasi tertentu, satu atau lebih sensor laser mungkin beroperasi secara bersamaan di dalam peralatan. Semua kecuali sensor laser fotolistrik berfungsi dengan penerimaan sinyal triangulasi. Dioda laser memancarkan seberkas cahaya ke arah suatu objek. Sinar berdifusi dan memantulkan kembali ke sensor, yang menafsirkan data dan memberikan informasi yang diperlukan.
Sensor CCD mengandung jutaan sel kecil yang mengubah cahaya yang diterima menjadi elektron. Muatan ini kemudian melewati chip yang menafsirkan data. Sensor CCD menghasilkan gambar berkualitas tinggi dan noise rendah, tanpa memperhatikan warna, tekstur, atau kuantitas cahaya. Produsen sering menggabungkan sensor CCD dengan teknologi PSD untuk reproduksi gambar. Sensor CCD biasanya lebih mahal dan membutuhkan lebih banyak listrik daripada jenis sensor lainnya.
Sensor CMOS juga mengandung jutaan sel atau piksel, yang mengubah cahaya menjadi energi, tetapi kabel dan transistor di dalam sensor dibangun sehingga data dari setiap sel dapat diperoleh satu per satu tanpa perlu mentransfer energi melalui chip. Sensor CMOS beroperasi pada jarak dekat atau jarak jauh, terlepas dari intensitas cahaya atau reflektifitas. Jenis sensor ini lebih rentan terhadap noise daripada sensor CMOS dan mungkin tidak menghasilkan gambar yang jernih. CMOS dapat digabungkan dengan sensor CCD, membentuk sensor perpindahan laser yang umum digunakan dalam pengukuran laser industri.
Sensor PSD dapat menemukan seberkas cahaya dalam satu atau dua dimensi. Misalnya, ketika permukaan sensor menerima sinyal, posisinya dapat ditentukan baik secara horizontal maupun vertikal. Jenis sensor laser ini umumnya cocok untuk digunakan baik dalam aplikasi jarak pendek maupun jarak jauh. Teknologi ini sering digunakan oleh militer, karena sensor laser secara akurat mendeteksi gerakan, posisi, dan getaran.
Laser fotolistrik memancarkan sinar inframerah atau sinar tampak yang ditujukan dan diterima oleh detektor sensor fotolistrik yang berlawanan. Sensor laser ini biasanya dirancang untuk mendeteksi ada atau tidaknya objek. Ketika berkas cahaya yang berjalan ke sensor terganggu, sensor laser menyampaikan sinyal, dan peralatan melakukan fungsi tertentu. Laser fotolistrik dapat digunakan untuk menghitung item yang diangkut di sepanjang ban berjalan atau untuk memberikan penghalang sebagai bagian dari sistem keamanan.
Sensitivitas sensor fotolistrik bervariasi, tetapi ada juga yang cukup sensitif. Model tertentu mampu mendeteksi objek jarak dekat yang berdiameter tidak lebih dari 0.40 inci (1 mm). Panjang pancaran sinar yang ditransmisikan juga bervariasi, dengan beberapa unit mampu mentransmisikan hingga 197 kaki (60 m).