三维扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜。激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距，针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。如果测站的空间坐标是已知的，那么则可以求得每一个扫描点的三维坐标。
三维扫描仪是集光、电和计算机于一体的高新技术。主要是用于对物体表面的特征及物体的结构进行采集，并在电脑中建立物体的数字模型，从而获得物体的空间信息，进而应用于3D打印及逆向工程等领域。三维扫描仪是一种快速的三维测量设备，因其精度高，速度快，非接触等优点在越来越多的行业有广泛应用。