機械激光雷達帶有控制激光發射角度的旋轉部件，而固態激光雷達則無需機械旋轉部件，主要依靠電子部件來控制激光發射角度。
機械激光雷達主要由光電二極管、MEMS反射鏡、激光發射接受裝置等組成，其中機械旋轉部件是指可360°控制激光發射角度的MEMS發射鏡。
固態激光雷達通過光學相控陣列、光子集成電路以及遠場輻射方向圖等電子部件代替機械旋轉部件實現發射激光角度的調整。
由于內部結構有所差別，兩種激光雷達的大小也不同。機械激光雷達體積更大，一般價格昂貴，但測量精度相對較高。而固態激光雷達尺寸較小，成本低，但測量精度相對會低一些。
此外，相比固態激光雷達，機械激光雷達有一個更為明顯的優勢就是其360°視場，可以在機器人或汽車的頂部固定安裝一個激光雷達，便可360°感知周圍環境。反觀固態激光雷達，需要固定在某些適當的位置，視場角一般在120°以內。因此，如應用于無人車中，至少需要用到4臺才能達到機械式激光雷達一樣的覆蓋范圍。數量越多，也意味著成本越高。
固態激光雷達還有另一個優勢，人眼安全法規允許運動的激光源發射比固定激光源更高的功率。