光電測距儀根據測定時間t的方式，分為直接測定時間的脈沖測距法和間接測定時間的相位測距法。高精度的測距儀，一般采用相位式。
相位式光電測距儀的測距原理是：由光源發出的光通過調制器后，成為光強隨高頻信號變化的調制光。通過測量調制光在待測距離上往返傳播的相位差φ來解算距離。
相位法測距相當于用“光尺”代替鋼尺量距，而λ/2為光尺長度。
相位式測距儀中，相位計只能測出相位差的尾數ΔN，測不出整周期數N，因此對大于光尺的距離無法測定。為了擴大測程，應選擇較長的光尺。為了解決擴大測程與保證精度的矛盾，短程測距儀上一般采用兩個調制頻率，即兩種光尺。例如：長光尺（稱為粗尺）f1=150kHz，λ1/2=1 000m，用于擴大測程，測定百米、十米和米；短光尺（稱為精尺）f2=15MHz，λ2/2=10m，用于保證精度，測定米、分米、厘米和毫米。