激光測距雷達
激光測距雷達是通過對被測物體發射激光光束，並接收該激光光束的反射波，記錄該時間差，來確定被測物體與測試點的距離。傳統上，激光雷達可用於工業的安全檢測領域，如科幻片中看到的激光墻，當有人闖入時，系統會立馬做出反應，發出預警。另外，激光測距雷達在空間測繪領域也有廣泛應用。但隨著人工智能行業的興起，激光測距雷達已成為機器人體內不可或缺的核心部件，配合SLAM技術使用，可幫助機器人進行實時定位導航，，實現自主行走。思嵐科技研制的rplidar系列配合slamware模塊使用是目前服務機器人自主定位導航的典型代表，其在25米測距半徑內，可完成每秒上萬次的激光測距，並實現毫米級別的解析度。
激光測速雷達
激光測速雷達是對物體移動速度的測量，通過對被測物體進行兩次有特定時間間隔的激光測距，從而得到該被測物體的移動速度。
激光雷達測速的方法主要有兩大類，壹類是基於激光雷達測距原理實現，即以壹定時間間隔連續測量目標距離，用兩次目標距離的差值除以時間間隔就可得知目標的速度值，速度的方向根據距離差值的正負就可以確定。這種方法系統結構簡單，測量精度有限，只能用於反射激光較強的硬目標。
另壹類測速方法是利用多普勒頻移。多普勒頻移是指目標與激光雷達之間存在相對速度時，接收回波信號的頻率與發射信號的頻率之間會產生壹個頻率差，這個頻率差就是多普勒頻移。
激光成像雷達
激光成像雷達可用於探測和跟蹤目標、獲得目標方位及速度信息等。它能夠完成普通雷達所不能完成的任務，如探測潛艇、水雷、隱藏的軍事目標等等。在軍事、航空航天、工業和醫學領域被廣泛應用。
大氣探測激光雷達
大氣探測激光雷達主要是用來探測大氣中的分子、煙霧的密度、溫度、風速、風向及大氣中水蒸氣的濃度的，以達到對大氣環境進行監測及對暴風雨、沙塵暴等災害性天氣進行預報的目的。
跟蹤雷達
跟蹤雷達可以連續的去跟蹤壹個目標，並測量該目標的坐標，提供目標的運動軌跡。不僅用於火炮控制、導彈制導、外彈道測量、衛星跟蹤、突防技術研究等，而且在氣象、交通、科學研究等領域也在日益擴大。
按工作介質分類：
固體激光雷達
固體激光雷達峰值功率高，輸出波長範圍與現有的光學元件與器件，輸出長範圍與現有的光學元件與器件(如調制器、隔離器和探測器）以及大氣傳輸特性相匹配等，而且很容易實現主振蕩器-功率放大器（MOPA）結構，再加上效率高、體積小、重量輕、可靠性高和穩定性好等導體，固體激光雷達優先在機載和天基系統中應用。近年來，激光雷達發展的重點是二極管泵浦固體激光雷達。
氣體激光雷達
氣體激光雷達以CO2激光雷達為代表，它工作在紅外波段 ，大氣傳輸衰減小，探測距離遠，已經在大氣風場和環境監測方面發揮了很大作用，但體積大，使用的中紅外 HgCdTe探測器必須在77K溫度下工作,限制了氣體激光雷達的發展。
半導體激光雷達
半導體激光雷達能以高重復頻率方式連續工作，具有長壽命，小體積，低成本和對人眼傷害小的優點，被廣泛應用於後向散射信號比較強的Mie散射測量，如探測雲底高度。半導體激光雷達的潛在應用是測量能見度，獲得大氣邊界層中的氣溶膠消光廓線和識別雨雪等，易於制成機載設備。