激光測厚儀通常應用于鋼板測厚、金屬板/薄片測厚、薄膜測厚、電池極片測厚、木板測厚、卡片/紙張測厚
激光測厚儀一般是由兩個激光位移傳感器上下對射的方式組成的，上下的兩個傳感器分別測量被測體上表面的位置和下表面的位置，通過計算得到被測體的厚度。激光測厚儀的優點在于它采用的是非接觸的測量，相對接觸式測厚儀更準確，不會因為磨損而損失精度。相對超聲波測厚儀精度更高。相對X射線測厚儀沒有輻射污染。
兩個激光位移傳感器的激光對射，被測體放置在對射區域內，根據測量被測體上表面和下表面的距離，計算出被測體的厚度。
激光測厚儀的基本組成是激光器、成像物鏡、光電位敏接收器、信號處理機測量結果顯示系統。激光束在被測物體表面上形成一個亮的光斑，成像物鏡將該光斑成像到光敏接收器的光敏上，產生探測其敏感面上光斑位置的電信號。當被測物體移動時，其表面上光斑相對成像物鏡的位置發生改變，相應地成像點在光敏器件上的位置也要發生變化。