Airborne Laserscanning ist eine vergleichsweise junge Technik zur Erfassung der Topographie der Erde, die erst durch die Verfügbarkeit von Lasern mit besonderen Eigenschaften sowie des Global Positioning System (GPS) möglich wurde.

Bei diesem Verfahren wird der Abstand zwischen einem Fluggerät und der Erdoberfläche durch Ermittlung der Laufzeit eines Lichtimpulses gemessen. Zusätzlich wird der Laserstrahl durch eine optomechanische Einrichtung für jede Messung seitlich in eine geringfügig andere Richtung abgelenkt, wodurch in Kombination mit der Vorwärtsbewegung des Fluggeräts ein breiter Streifen des Geländes abgescannt wird.

Um später ein digitales Modell der Topographie erstellen zu können, müssen zusätzlich Position und Lage des Fluggeräts sowie der Winkel jedes ausgesendeten Messstrahls genau festgehalten werden.
Aufgrund der spezifischen Eigenschaften grenzt sich dieses Messverfahren gegenüber klassischen Techniken im Vermessungswesen ab. Die hohe Messpunktdichte und die gleichmäßige Verteilung der Messpunkte sind ausschlaggebend für die hohe Genauigkeit des Höhenmodells. Die Unterscheidung des ersten und des letzten Lichtechos, die auf einen einzigen Messpuls folgen, lässt weitere Beschaffenheiten des Geländes erkennen und bestimmen.

Das erste Echo (First Echo) wird von der Geländeoberfläche reflektiert, also von Baumkronen, Hochspannungsleitungen oder Dachkanten, das letzte Echo (Last Echo) hingegen meist vom darunterliegenden Boden. Durch die Auswahl der ersten Echos wird ein digitales Oberflächenmodell (DSM) erstellt. Die letzten Echos sind Ausgangspunkt für die Erstellung des digitalen Geländemodells (DTM). Bei Reflektoren wie Hausdächern oder Straßen sind beide Echos identisch.

Ein prinzipielles Unterscheidungsmerkmal gegenüber der terrestrischen Vermessung, aber auch der Photogrammetrie ist, dass bei der Messung keine Auswahl von markanten Einzelpunkten stattfindet. Im Vordergrund steht die flächige Erfassung von ausgedehnten Gebieten. Hierbei ist Laserscanning sehr kosteneffizient, da die Verarbeitungskette der Daten von der Aufnahme im Flug über die Auswertung bis zum Endprodukt des Höhenmodells weitgehenst automatisiert werden kann.