De la même façon que RADAR est l’acronyme de RAdio Detection And Ranging, le terme LIDAR est l'acronyme de LIght Detection And Ranging, c'est-à-dire détection de la lumière et mesure à distance.

    Le principe de ces deux systèmes est d’envoyer une impulsion de radiation électromagnétique sur une cible et de détecter l’écho : comme la chauve-souris envoie des ultrasons devant elle et récupère l’écho pour éviter les obstacles. En connaissant la vitesse de propagation de l’onde émise, on est ainsi capable de calculer la distance qui sépare la cible de l’émetteur.

    Un Lidar est composé principalement de 2 éléments : un Laser (fonction d’émission) et un télescope (fonction de réception). Le signal reçu doit bien sûr être analysé, c’est pourquoi on trouvera toujours, après le télescope, un système électro-optique d’acquisition.
 

    Le Lidar, puisqu'il fonctionne à partir d’un laser, travaille avec des longueurs d’ondes optiques, c’est-à-dire des longueurs d’ondes qui vont de quelques centaines de nanomètres à quelques microns

    Le développement des Lidars remonte aux années 60, en même temps que le développement des Lasers. Le potentiel du laser dans la détection à distance est très vite apparu notamment par rapport aux ondes électromagnétiques (onde radio dans le cas des radars).
        Les principaux avantages des Lidars sont :
        * une grande précision dans la mesure à distance, grâce aux très courtes durées d’impulsion.
        * une grande précision de la direction de la visée,grâce aux grandes qualités spatiales des faisceaux
        laser : propriété très importante en télémétrie, notamment militaire.
        *une rétrodiffusion dans l’air élevée de certaines longueurs d’ondes optiques, facilitant les mesures
        atmosphériques.
        * la possibilité d’identifier la nature chimique des milieux reflechissants, par la mesure de leurs propriétés
        spectroscopiques.

    On peut tout de suite remarquer l’étonnante diversité des Lidars.
        * Diversité des applications :
         mesure de distance, mesure de vitesse, de température, de concentration, caractérisation et identification de
         cibles naturelles ou artificielles.
        * Diversité des domaines d’application :
         militaire, topographie, météorologie, environnement, sécurité, industrie.
        * L’éloignement de la cible va de quelques dizaines de centimètres à plusieurs centaines de milliers de
         kilomètres (calcul de la distance Terre-Lune).
        * La taille du Lidar va de l’occupation d’un bâtiment entier au Lidar portable.
        * Tous les types de laser sont utilisés : à gaz, à colorant, à solide, à semi-conducteur, accordable ou non,
         pulsé ou continu.

    On peut malgré tout distinguer trois grandes classes de Lidar (dans les applications majoritairement représentées) :
        * Les télémètres, mesure de distance.
        * Les Lidars à absorption différentielle (Lidar DIAL : DIfferential Absorption Lidar), mesure de
        concentration d’élément dans un milieu donné.
        * Les Lidars Doppler, mesure de vitesse (application directe aux radars routiers).

    Les télémètres sont l’application la plus simple du Lidar. On envoie une brève impulsion lumineuse en direction de la cible et on attend la lumière réfléchie. Connaissant la vitesse de notre lumière dans le milieu traversé, on décompte le temps entre l’émission et la réception et on obtient la distance à laquelle est notre cible.
 

    Une application améliorée du télémètre est le Lidar à diffusion qui mesure le signal retrodiffusé par les constituants de l’atmosphère. Ce type de Lidar permet de cartographier en trois dimensions la répartition des constituants diffusants.
    Il permet de mesurer certaines caractéristiques importantes de l'atmosphère, telles l'altitude, l'épaisseur et la densité des nuages et des aérosols,  la vitesse des vents, la concentration de l'ozone, de la vapeur d'eau et des polluants. Ses avantages majeurs résident dans sa capacité de mesurer continûment et simultanément à différentes altitudes. De plus, son coût à l'utilisation est réduit. A chaque application correspond un type particulier de Lidar dont le choix dépend, d'une part, de l'objet de la mesure et, d'autre part, de ses conditions.