鐳射跟蹤測量系統基本都是由鐳射跟蹤頭（跟蹤儀）、控制器、使用者計算機、反射器（靶鏡）及測量附件等組成。鐳射跟蹤測量系統的工作基本原理是在目標點上安置一個反射器，跟蹤頭髮出的鐳射射到反射器上，又返回到跟蹤頭，當目標移動時，跟蹤頭調整光束方向來對準目標。

同時，返回光束為檢測系統所接收，用來測算目標的空間位置。簡單的說，鐳射跟蹤測量系統的所要解決的問題是靜態或動態地跟蹤一個在空間中運動的點，同時確定目標點的空間座標。它具有高精度、高效率、實時跟蹤測量、安裝快捷、操作簡便等特點，適合於大尺寸工件配裝測量。

擴充套件資料

由於鐳射跟蹤儀是利用鐳射測距，所以測距精度很高，但角度編碼器隨著距離的加大帶來的位置誤差亦很大，所以跟蹤儀本身主要是角度誤差。

在鐳射跟蹤儀的應用中靶標對測量精度的影響亦不可忽視，通常靶標外形為球形，內部為3個互相垂直的反射鏡（CCR）。若三個反射鏡的角點和外球的中心不重合或3個反射鏡面相互不垂直都會引起誤差，因此在同一次測量中推薦使用同一個反射鏡，同時反射鏡不要繞自身光軸轉動。

鐳射本身受大氣溫度、壓力、溼度及氣流流動的影響，所以大氣引數的補償對此儀器的正常使用十分關鍵。