Des faisceaux lumineux de différentes longueurs d'onde sont utilisés pour déterminer les distances. Ceci constitue la base de la méthode de différence de phase. Les ondes électromagnétiques sont transmises à un rétroréflecteur (prismes simples ou multiples) qui les renvoie instantanément à l'instrument émetteur. L'instrument mesure le déphasage. Par comparaison du déphasage entre les signaux émis et réfléchis, le temps et donc la distance peuvent être déterminés.