3D LIDAR jeb trīsdimensiju gaismas noteikšana un diapazona noteikšana ietver tehnoloģiju, kas izstaro gaismas impulsus, kas atlec no objektiem un atgriežas izcelsmes vietā. Programmas aparātā interpretē atgrieztos signālus kā punktus noteiktā telpas apgabalā un pārveido šos punktus 3D attēlojumā. 3D LIDAR attēlveidošanai, ko sākotnēji ieviesa militārpersonas, ir plašs lietojumu klāsts, tostarp izmantošana arheoloģijas, ģeogrāfijas un tiesībaizsardzības jomā.
3D LIDAR attēlveidošanas sistēmas komponenti parasti ietver lāzeru, skeneri, fotoattēlu detektoru un globālās pozicionēšanas navigācijas sistēmu vai GPS. Lāzers katru sekundi sūta uz spoguli tūkstošiem gaismas staru impulsu; tad impulsi virzās uz noteiktu vietu. Izmantotie gaismas stari parasti ir ultravioletā, redzamā vai tuvu infrasarkanajiem viļņu garumiem. Kad impulsi saskaras ar objektu, tie atspoguļojas dažādos virzienos – process, kas pazīstams kā atpakaļ izkliede. Daudzi gaismas impulsi jeb punktu mākonis atgriežas 3D attālās uzrādes ierīcē, ko sauc arī par fotodetektoru uztvērēju.
Iekārta parasti reģistrē laiku, kas nepieciešams katram impulsam, lai pārvietotos uz un no objekta vai vietas, kā konkrētu punktu uz 3D ass, kas attēlo garumu, platumu un augstumu. Skeneris izmanto šo informāciju kopā ar 3D vizualizācijas programmām, lai izveidotu 3D attēlu. Jo lielāks ir izstaroto impulsu skaits, jo blīvāks un detalizētāks kļūst attēls. Nozares parasti izmanto 3D LIDAR tehnoloģiju, lai noteiktu dažāda lieluma vielas, sākot no tik mazām daļiņām kā gāzes un aerosoli, līdz cietiem objektiem vai plašām reljefām atkarībā no iesaistītā aprīkojuma jutības un iestatījumiem.
Ar 3D LIDAR aprīkojumu, kas uzstādīts uz plaknes, ir iespējamas 3D attēlu kartes un aerofotogrammetrija. Pašvaldības var izmantot 3D pilsētas modelēšanu, lai iegūtu precīzu atrašanās vietu attēlojumu būvniecības plānošanas, drošības apsvērumu vai tūrisma veicināšanas nolūkos. Animētas LIDAR programmas ļauj lietotājiem skatīt attēlus dažādos leņķos vai dažādās gaismas intensitātēs. Tā kā gaismas impulsi noteiktos apstākļos iziet cauri apgabaliem, vides topogrāfiskie attēli var būt slāņaini, sākot ar zemes veidojumu un turpinot līdz ūdens objektu pievienošanai un uz koku galotnēm mežos.
Lai gan parasti tā ir uzstādīta uz kustīgas plaknes vai satelīta, ierīci var uzstādīt arī statiskā vietā un pagriezt, nodrošinot noteiktas vietas 360 grādu attēlu. 3D LIDAR tehnoloģija nosaka arī kustīgu objektu ātrumu. Tiesībaizsardzības iestādes izmanto rokas ierīces, kas nosaka garāmbraucošo transportlīdzekļu ātrumu, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams, lai gaismas impulss trāpītu objektam un atgrieztos ierīcē.