采用可见光或红外光作为载波，通过测定光线在测线两端点间往返的传播时间(t)，算出距离（D）。它具有测量速度快、方便，受地形影响小，测量精度高等优点，已逐渐代替常规量距，
光电测距仪的应用，大大提高了作业的速度和效率，使测边的精度大为提高。
为了提高测距速度和精度，随着科学技术的进步，在20世纪40年代末人们就研制成了光电测距仪。它具有测量速度快、方便，受地形影响小，测量精度高等优点，已逐渐代替常规量距，光电测距技术凭借其很好的准确性、实时性以及非接触式等突出优势在自动测量、在线检测等领域有着广泛的应用。光电测距仪的应用，大大提高了作业的速度和效率，使测边的精度大为提高。
光电测距的原理是以电磁波(光波等)作为载波，通过测定光波在测线两端点间的往返传播时间：D，以及光波在大气中的传播速度c，来测量两点间距离的方法。若电磁波在测线两端往返传播的时间为t，光波在大气中的传播速度为c，则可求出两点间的水平距离D。
式中：c——光波在大气中的传播速度。 (c为光波在真空中的传播速度，反射棱镜其值为299 792 458m/s；n为大气折射率，是大气压力、温度、湿度的函数)；f：D——光波在被测两端点间往返传播一次所用的时间(s)。
从上式可知，光电测距仪主要是确定光波在待测距离上所用的时tzD，据此计算出所测距离。因此测距的精度主要取决于测定时间t：D的精度，时间zD的测定可采用直接方式，也可采用间接方式，如要达到±1em的测距精度，时间量测精度应达到6．7×10‘11 s，这对电子元件的性能要求很高，难以达到。根据测定光波传播时间‰的方法，光电测距仪可分为脉冲式和相位式两种。
测定t的方法有：①直接测定光脉冲在测线上往返传播时间的仪器，称为脉冲式光电测距仪。②通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位移，间接测定时间的仪器，称为
相位式光电测距仪。光电测距种类很多，以激光为载波的称
激光测距仪，以红外光为载波的称
红外测距仪。
按测量精度划分为：I级(1 mD I<一5mm)、Ⅱ级(5mm。
脉冲式光电测距仪是由测距仪发射系统发出脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，直接测定脉冲在待测距离上所用的时间t：。，即测量发射光脉冲与接收光脉冲的时间差，从而求得距离的仪器。脉冲式光电测距仪具有功率大、测程远等优点，但测距的绝对精度较低，一般只能达到米级，不能满足地籍测量和工程测量所需的精度要求。目前具有高精度测距的是
相位式光电测距仪。
相位式光电测距仪是将测量时间变成测量光在测线中传播的载波相位差，通过测定相位差来测定距离的仪器。光源灯的发射光管发出的光会随输入电流的大小发生相应的变化，这种光称为调制光。随输入电流变化的调制光射向测线另一端的反射镜，经反射镜反射后被接收系统接收，然后由相位计将反射信号(又称参考信号)与接收信号(又称测距信号)进行相位比较，并由显示器显示出调制光在被测距离上往返传播所引起的相位移西，将调制光在测线上的往程和返程展开