מכשיר המשלב של לייזר פעמו משדר ומקלט אופטי (בדרך כלל טלסקופ) עם יחידת עיבוד אותות אלקטרוניים בשימוש איתור ונעים של מטרות מרוחקות שונות באווירה, מקביל עקרונות הפעולה של מכ ם מיקרוגל. בדרך כלל, משדר ומקלט coaligned הינם ממוקמים באופן הדוק יחדיו כדי למדוד את האנרגיה לייזר backscattered ליד המטרה לכיוון של המקלט. השימוש של לייזרים מאפשר להבזקי האור להיות במיוחד קצר, מאוד ממוקד, חד-צבעיים, אך אור לייזר סובל הנחתה חזקה, הגבלת טווח בסוגים רבים של עננים. בהתאם ספקטרלי מאפייני הלייזר, גלאי, את מספר ערוצי מקלט, מגוון רחב של יישומים lidar למחקר אטמוספרי נמצאים בשימוש. Ceilometers לייזר ערוץ אחד פשוט למדוד גבהים. בסיס ענן ומבנים ענן פנימי; קיטוב lidars למדוד פאזה ענן hydrometeor וסוג; הקליטה דיפרנציאלית (חיוג) ראמאן lidars למדוד את ריכוזי שנבחר מינים מולקולרית; ברזולוציה גבוהה ספקטרלי lidars (HSRL) למדוד את ההפרדה של מולקולרית, תרסיס או ענן מבקריו, lidars דופלר למדוד את מהירות רדיאלית של מטרות תרסיס או ענן. Lidar אורכי הגל נע בין-סגול midinfrared (≈0. 3–12 Μm).