Se utilizan haces de luz de diferentes longitudes de onda para determinar las distancias. Esto forma la base del método de diferencia de fase. Las ondas electromagnéticas se transmiten a un retrorreflector (prismas únicos o múltiples) que instantáneamente las devuelve al instrumento transmisor. El instrumento mide el cambio de fase. Mediante la comparación del desplazamiento de fase entre las señales transmitidas y reflejadas, se puede determinar el tiempo y, por tanto, la distancia.